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ES2994737T3 - Polymerase chain reaction primers and probes for mycobacterium tuberculosis - Google Patents

Polymerase chain reaction primers and probes for mycobacterium tuberculosis Download PDF

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ES2994737T3
ES2994737T3 ES21186118T ES21186118T ES2994737T3 ES 2994737 T3 ES2994737 T3 ES 2994737T3 ES 21186118 T ES21186118 T ES 21186118T ES 21186118 T ES21186118 T ES 21186118T ES 2994737 T3 ES2994737 T3 ES 2994737T3
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ES
Spain
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probe
sequence
nucleic acid
kit
probes
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ES21186118T
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Spanish (es)
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David Alland
Soumitesh Chakravorty
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Rutgers State University of New Jersey
Original Assignee
Rutgers State University of New Jersey
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Abstract

La presente invención se refiere a nuevos cebadores y sondas de baliza molecular y de baliza molecular para amplificar segmentos de diferentes genes en Mycobacterium tuberculosis para identificar la presencia de ADN de M.tb y/o resistencia a fármacos antituberculosos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to novel molecular beacon and molecular beacon primers and probes for amplifying segments of different genes in Mycobacterium tuberculosis to identify the presence of M.tb DNA and/or resistance to anti-tuberculosis drugs. (Automatic translation with Google Translate, no legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Cebadores y sondas de reacción en cadena de la polimerasa para Mycobacterium tuberculosis Polymerase chain reaction primers and probes for Mycobacterium tuberculosis

Referencia cruzada a solicitudes relacionadasCross reference to related requests

La solicitud reivindica prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de EE. UU. No.62/062.351, presentada el 10 de octubre de 2014. The application claims priority from U.S. Provisional Patent Application No. 62/062,351, filed Oct. 10, 2014.

Intereses gubernamentalesGovernment interests

La invención divulgada en la presente memoria se realizó, al menos en parte, con apoyo gubernamental bajo las Subvenciones NO. U01AI082174 y R01AI080653 de los Institutos Nacionales de Salud. Por consiguiente, el Gobierno de los EE. UU. tiene ciertos derechos en esta invención. The invention disclosed herein was made, at least in part, with government support under Grants Nos. U01AI082174 and R01AI080653 from the National Institutes of Health. Accordingly, the U.S. Government has certain rights in this invention.

Campo de la invenciónField of invention

Esta invención se refiere a nuevos cebadores y sondas de baliza molecular descuidadas (SMB) y baliza molecular (MB) para amplificar y detectar segmentos de diferentes genes enMycobacterium tuberculosis(M.tb) con el fin de identificar la presencia de ADN deM.tbe identificar la resistencia a los fármacos antituberculosos. This invention relates to novel sloppy molecular beacon (SMB) and molecular beacon (MB) primers and probes for amplifying and detecting segments of different genes in Mycobacterium tuberculosis (M.tb) in order to identify the presence of M.tb DNA and to identify resistance to anti-tuberculosis drugs.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

La tuberculosis (TB) se declaró una emergencia pública global hace casi veinte años (WHO Global Tuberculosis Report 2013). Aunque la tasa de nuevos casos de TB ha ido disminuyendo en todo el mundo, es poco probable que se consiga el objetivo de desarrollo del milenio de una reducción del 50 % de la enfermedad en 2015 (WHO Global Tuberculosis Report 2013). Un aumento en la incidencia de TB resistente a múltiples fármacos (MDR) y ampliamente resistente a fármacos (XDR) es una amenaza grave para estos objetivos de reducción (WHO Global Tuberculosis Report 2013). La TB MDR se define como TB resistente al tratamiento con al menos rifampicina e isoniazida y la TB XDR se define como TB MDR que es resistente adicionalmente al tratamiento con la clase de antibióticos fluoroquinolonas y los fármacos inyectables amikacina, kanamicina y capreomicina. Es mejor identificar a los pacientes con TB resistente a fármacos lo más rápidamente posible de modo que se pueda iniciar rápidamente el control y los tratamientos de infección apropiados Boehme, C. C., et al, 2011, Lancet 377:1495-1505. Tuberculosis (TB) was declared a global public emergency almost twenty years ago (WHO Global Tuberculosis Report 2013). Although the rate of new TB cases has been declining worldwide, the Millennium Development Goal of a 50% reduction in the disease by 2015 is unlikely to be met (WHO Global Tuberculosis Report 2013). An increase in the incidence of multidrug-resistant (MDR) and extensively drug-resistant (XDR) TB is a serious threat to these reduction targets (WHO Global Tuberculosis Report 2013). MDR TB is defined as TB resistant to treatment with at least rifampicin and isoniazid and XDR TB is defined as MDR TB that is additionally resistant to treatment with the fluoroquinolone class of antibiotics and the injectable drugs amikacin, kanamycin and capreomycin. It is best to identify patients with drug-resistant TB as early as possible so that appropriate infection control and treatments can be initiated promptly Boehme, C. C., et al, 2011, Lancet 377:1495-1505.

Los métodos fenotípicos convencionales pueden tardar de semanas a meses para definir completamente el patrón de resistencia a fármacos deMycobacterium tuberculosis(Mtb) debido al crecimiento muy lento de esta bacteria (Heifets, L., et al., J Clin Microbiol 38:1227-1230; Kim, S. J., 2005, Eur Respir J 25:564-569; y PT, K., y K, GP., 1985, Public health Mycobacteriology: A guide for level III laboratory. Centro para el control de enfermedades, Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos, Atlanta, Georgia.). Los ensayos moleculares ofrecen la promesa de una detección más rápida de la resistencia a los fármacos.Mtbno contiene naturalmente plásmidos de resistencia a fármacos; por tanto, los ensayos moleculares se dirigen contra ADN cromosómico. Los ensayos genotípicos son relativamente fáciles de diseñar porque el genoma deMtbtiene un grado muy alto de conservación de secuencia. Prácticamente todos los aislados clínicos deMtbsusceptibles a fármacos tienen secuencias de ADN idénticas en dianas de resistencia a fármacos, excepto por unos pocos “polimorfismos naturales” fácilmente identificados. Se deduce que cualquier desviación de la secuencia de tipo salvaje en un gen diana de resistencia a fármacos indica la presencia de resistencia a fármacos al fármaco correspondiente. Los ensayos genotípicos son más rápidos y sensibles que los ensayos fenotípicos porque las dianas de ADN pueden amplificarse por PCR. Los peligros biológicos pueden minimizarse mediante la muerte temprana de organismos infecciosos. Conventional phenotypic methods may take weeks to months to fully define the drug resistance pattern of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) because of the very slow growth of this bacterium (Heifets, L., et al., J Clin Microbiol 38:1227-1230; Kim, S. J., 2005, Eur Respir J 25:564-569; and P. T., K., and K. G. P., 1985, Public health Mycobacteriology: A guide for level III laboratory. Center for Disease Control, US Department of Health and Human Services, Atlanta, Georgia.). Molecular assays offer the promise of more rapid detection of drug resistance. Mtb does not naturally contain drug resistance plasmids; therefore, molecular assays are directed against chromosomal DNA. Genotypic assays are relatively easy to design because the Mtb genome has a very high degree of sequence conservation. Virtually all drug-susceptible clinical isolates of Mtb have identical DNA sequences at drug resistance targets, except for a few easily identified “natural polymorphisms.” It follows that any deviation from the wild-type sequence in a drug resistance target gene indicates the presence of drug resistance to the corresponding drug. Genotypic assays are faster and more sensitive than phenotypic assays because DNA targets can be amplified by PCR. Biological hazards can be minimized by early killing of infectious organisms.

Las dianas genéticas que representan la mayoría de los casos de resistencia a fármacos en la TB están ahora bien establecidas. La PCR en tiempo real sigue siendo el método más sensible, rápido y robusto para detectar mutaciones en bacterias. Prácticamente todos los demás métodos de detección de mutaciones, incluyendo PCR-MS, micromatrices, minimatrices y secuenciación de próxima generación, requieren la amplificación de ácidos nucleicos como primera etapa en el proceso de detección. Por el contrario, la PCR en tiempo real permite que la amplificación, detección y análisis de la muestra se realicen en un único pocillo. Los tubos no tienen que abrirse, no se requieren fluidos complejos. Sin embargo, nadie ha sido capaz de desarrollar una metodología amplia de ensayo de resistencia a fármacos que sea lo suficientemente simple y robusta para ser realizada fuera de los laboratorios de referencia. Por tanto, existe la necesidad de nuevos cebadores y sondas para la detección deM.tby la resistencia a fármacos deM.tba los fármacos de primera y segunda línea usados más comúnmente. The genetic targets that account for the majority of drug resistance cases in TB are now well established. Real-time PCR remains the most sensitive, rapid and robust method for detecting mutations in bacteria. Virtually all other mutation detection methods, including PCR-MS, microarrays, miniarrays and next-generation sequencing, require nucleic acid amplification as a first step in the detection process. In contrast, real-time PCR allows amplification, detection and sample analysis to be performed in a single well. Tubes do not have to be opened, no complex fluidics are required. However, no one has been able to develop a broad drug resistance assay methodology that is simple and robust enough to be performed outside of reference laboratories. Therefore, there is a need for new primers and probes for the detection of M.tb and drug resistance of M.tb to the most commonly used first- and second-line drugs.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

Esta invención se refiere a cebadores, sondas y usos relacionados en la detección deM.tby la resistencia a fármacos deM.tb. This invention relates to primers, probes and related uses in the detection of M.tb and drug resistance of M.tb.

En un aspecto, la invención proporciona un kit como se define en la reivindicación 1. In one aspect, the invention provides a kit as defined in claim 1.

En un segundo aspecto, la invención proporciona un método como se define en la reivindicación 10. In a second aspect, the invention provides a method as defined in claim 10.

En un tercer aspecto, la invención proporciona un método como se define en la reivindicación 11. In a third aspect, the invention provides a method as defined in claim 11.

También se describe un conjunto de oligonucleótidos aislado o conjunto de cebadores para amplificar una porción de una región deM. tuberculosisseleccionada del grupo que consiste en genrpoB, gengyrA, gengyrB, promotor deinhA, genrrs, promotor deeis, genembB, genkatG, gendosR, gen IS6110, gen IS 1081. El conjunto incluye un par de cebadores directos e inversos específicos para la porción, donde cada cebador tiene una secuencia que es sustancialmente idéntica a una secuencia de oligonucleótidos seleccionada de las enumeradas en las Tablas 1A y 1B a continuación. Por consiguiente, cada cebador tiene una secuencia que es sustancialmente complementaria al complemento de la secuencia de oligonucleótidos seleccionada de las enumeradas en las tablas. En algunas realizaciones, la secuencia del cebador es idéntica a la secuencia de oligonucleótidos seleccionada de las enumeradas en las Tablas 1A y 1B. Also disclosed is an isolated oligonucleotide set or primer set for amplifying a portion of a region of M. tuberculosis selected from the group consisting of genrpoB, gengyrA, gengyrB, deinhA promoter, genrrs, deeis promoter, genembB, genkatG, gendosR, gene IS6110, gene IS 1081. The set includes a pair of forward and reverse primers specific for the portion, wherein each primer has a sequence that is substantially identical to an oligonucleotide sequence selected from those listed in Tables 1A and 1B below. Accordingly, each primer has a sequence that is substantially complementary to the complement of the oligonucleotide sequence selected from those listed in the tables. In some embodiments, the primer sequence is identical to the oligonucleotide sequence selected from those listed in Tables 1A and 1B.

También se describe un ácido nucleico aislado que tiene una secuencia que es sustancialmente idéntica a la seleccionada de las enumeradas en la Tabla 2. En algunas realizaciones, el ácido nucleico incluye la secuencia de una seleccionada de las enumeradas en la Tabla 2. El ácido nucleico puede marcarse con, por ejemplo, un fluoróforo y un apantallador en sus dos extremos respectivamente, o un fluoróforo unido a un nucleótido interno en la sonda. Los ejemplos de los fluoróforos incluyen fluoresceína, cianina 5, o TexasRed, y TAMRA. Los ejemplos de los apantalladores incluyen BHQ1, BHQ2 y DABCYL. Also described is an isolated nucleic acid having a sequence that is substantially identical to one selected from those listed in Table 2. In some embodiments, the nucleic acid includes the sequence of one selected from those listed in Table 2. The nucleic acid can be labeled with, for example, a fluorophore and a quencher at its two ends respectively, or a fluorophore attached to an internal nucleotide in the probe. Examples of the fluorophores include fluorescein, cyanine 5, or TexasRed, and TAMRA. Examples of the quenchers include BHQ1, BHQ2, and DABCYL.

También se describe un kit que contiene uno o más del conjunto de oligonucleótidos y ácido nucleico descritos anteriormente. El kit puede incluir además una ADN polimerasa, nucleótidos de extensión y un tampón. Also described is a kit containing one or more of the set of oligonucleotides and nucleic acid described above. The kit may further include a DNA polymerase, extension nucleotides, and a buffer.

También se describe un método para detectar resistencia a fármacos enM. tuberculosis.El método incluye etapas de amplificar una primera secuencia diana de ácido nucleico con un primer par de cebadores para generar un primer amplicón, donde (i) el primer par de cebadores es específico para una porción de una región seleccionada del grupo que consiste en genrpoB, gengyrA, gengyrB, promotor deinhA, genrrs, promotor deeis, genembB, y genkatGy (ii) cada cebador tiene una secuencia que es sustancialmente idéntica a una secuencia de oligonucleótidos seleccionada de las enumeradas en las Tablas 1A y 1B, y detectar una mutación en el primer amplicón. La presencia de la mutación es indicativa de la resistencia a fármacos. En el método, la etapa de detección puede llevarse a cabo mediante diversas técnicas de detección de ácidos nucleicos conocidas en la técnica, incluyendo, por ejemplo, técnicas basadas en secuenciación y técnicas basadas en hibridación de sondas de ácido nucleico o ácido nucleico peptídico. Also described is a method for detecting drug resistance in M. tuberculosis. The method includes steps of amplifying a first nucleic acid target sequence with a first primer pair to generate a first amplicon, wherein (i) the first primer pair is specific for a portion of a region selected from the group consisting of genrpoB, gengyrA, gengyrB, deinhA promoter, genrrs, deeis promoter, genembB, and genkatGy and (ii) each primer has a sequence that is substantially identical to an oligonucleotide sequence selected from those listed in Tables 1A and 1B, and detecting a mutation in the first amplicon. The presence of the mutation is indicative of drug resistance. In the method, the detecting step may be carried out by various nucleic acid detection techniques known in the art, including, for example, sequencing-based techniques and techniques based on nucleic acid or peptide nucleic acid probe hybridization.

En una descripción, la etapa de detección se realiza mediante un proceso que comprende (i) poner en contacto el primer amplicón con una primera sonda específica para la mutación en condiciones que conducen a una hibridación para formar un híbrido sonda-diana; (ii) realizar un análisis de la temperatura de fusión (Tm) para determinar un valor de Tm de ensayo para el híbrido sonda-diana; y (iii) comparar el valor de Tm de ensayo con un valor de Tm de referencia predeterminado. El valor de Tm de ensayo, si es diferente del valor de Tm predeterminado, indica la presencia de la mutación. Por ejemplo, un desplazamiento en el valor de Tm de ensayo de al menos 3 (por ejemplo, 3, 4, o 5) desviaciones estándar del valor de Tm de referencia indican la presencia de la mutación. Por el contrario, un desplazamiento en el valor de Tm de ensayo de menos de 3 desviaciones estándar del valor de Tm de referencia indica la ausencia de la mutación. Como se divulga en la presente memoria, el valor de Tm de referencia predeterminado puede ser el valor medio de Tm de tipo salvaje. En un ejemplo, el valor de Tm de ensayo, si es menor que el valor de Tm de referencia predeterminado, por ejemplo, en al menos 3 desviaciones estándar, indica la presencia de la mutación. De lo contrario, el valor de Tm de ensayo, si no es inferior al valor de Tm de referencia predeterminado, por ejemplo, en 3 desviaciones estándar, indica la ausencia de la mutación. In one embodiment, the detecting step is performed by a process comprising (i) contacting the first amplicon with a first probe specific for the mutation under conditions conducive to hybridization to form a probe-target hybrid; (ii) performing a melting temperature (Tm) analysis to determine an assay Tm value for the probe-target hybrid; and (iii) comparing the assay Tm value to a predetermined reference Tm value. The assay Tm value, if different from the predetermined Tm value, indicates the presence of the mutation. For example, a shift in the assay Tm value of at least 3 (e.g., 3, 4, or 5) standard deviations from the reference Tm value indicates the presence of the mutation. Conversely, a shift in the assay Tm value of less than 3 standard deviations from the reference Tm value indicates the absence of the mutation. As disclosed herein, the predetermined reference Tm value may be the mean wild-type Tm value. In one example, the test Tm value, if less than the predetermined reference Tm value, e.g., by at least 3 standard deviations, indicates the presence of the mutation. Otherwise, the test Tm value, if not less than the predetermined reference Tm value, e.g., by 3 standard deviations, indicates the absence of the mutation.

El método puede incluir además amplificar una segunda secuencia diana de ácido nucleico con un segundo par de cebadores para generar un segundo amplicón, siendo el segundo par de cebadores específico para una porción de una segunda región seleccionada del grupo que consiste en genrpoB, gengyrA, gengyrB, promotor deenhA, genrrs, promotor deeis, genembB, y genkatG. En algunas realizaciones, la primera región es el genrrso el promotor deeis. Por ejemplo, la primera región puede ser el genrrsy la segunda región pueden ser el promotor deeis. Las dos regiones pueden amplificarse independientemente o amplificarse en el mismo sistema de reacción usando técnicas tales como PCR anidada. En ese caso, la mutación puede ser una mutación A1401G o C1402T en el genrrs. La mutación puede estar dentro de la región promotora deeisconsultada por las secuencias del cebador eis. The method may further include amplifying a second nucleic acid target sequence with a second primer pair to generate a second amplicon, the second primer pair being specific for a portion of a second region selected from the group consisting of genrpoB, gengyrA, gengyrB, deenhA promoter, genrrs, deeis promoter, genembB, and genkatG. In some embodiments, the first region is the genrrs or the deeis promoter. For example, the first region may be the genrrs and the second region may be the deeis promoter. The two regions may be amplified independently or amplified in the same reaction system using techniques such as nested PCR. In that case, the mutation may be an A1401G or C1402T mutation in the genrrs. The mutation may be within the deeis promoter region queried by the eis primer sequences.

El método descrito anteriormente permite detectar la resistencia a un fármaco seleccionado del grupo que consiste en isoniazida, rifampicina, amikacina, kanamicina, capreomicina, etambutol y la clase de fármacos de fluoroquinolona. El par de cebadores puede ser uno seleccionado de los enumerados en las Tablas 1A y 1B. La sonda puede tener una secuencia que es sustancialmente idéntica o completamente idéntica a una seleccionada de las enumeradas en la Tabla 2. The method described above allows the detection of resistance to a drug selected from the group consisting of isoniazid, rifampicin, amikacin, kanamycin, capreomycin, ethambutol and the fluoroquinolone class of drugs. The primer pair may be one selected from those listed in Tables 1A and 1B. The probe may have a sequence that is substantially identical or completely identical to one selected from those listed in Table 2.

También se describe un método para detectar la presencia deM. tuberculosisen una muestra de ensayo, por ejemplo, de un sujeto. El método incluye poner en contacto la muestra de ensayo con un primer par de cebadores en condiciones que conducen a una reacción de amplificación para producir un primer amplicón, y detectar la presencia del amplicón detectando de ese modo la presencia deMycobacterium tuberculosisen la muestra de ensayo. El primer par de cebadores puede ser un conjunto de oligonucleótidos para amplificar una porción de una región deM. tuberculosisseleccionada del grupo que consiste en gengyrB, promotor deinhA, promotor deeis, genembB, genkatG, gendosR, gen IS6110, gen IS 1081. Cada cebador del primer par de cebadores tiene una secuencia que puede ser sustancialmente idéntica a una secuencia de oligonucleótidos seleccionada de las enumeradas en la Tabla 1B. El método puede incluir además poner en contacto la muestra de ensayo o el amplicón generado por el primer par de cebadores con un segundo par de cebadores en condiciones que conducen a una reacción de amplificación para producir un segundo amplicón, y detectar la presencia del segundo amplicón. En ese caso, la presencia tanto del primer amplicón como del segundo amplicón indica la presencia deMycobacterium tuberculosisen la muestra de ensayo. Also described is a method for detecting the presence of M. tuberculosis in a test sample, e.g., from a subject. The method includes contacting the test sample with a first primer pair under conditions conducive to an amplification reaction to produce a first amplicon, and detecting the presence of the amplicon thereby detecting the presence of Mycobacterium tuberculosis in the test sample. The first primer pair may be a set of oligonucleotides for amplifying a portion of a region of M. tuberculosis selected from the group consisting of gengyrB, deinhA promoter, deeis promoter, genembB, genkatG, gendosR, gene IS6110, gene IS1081. Each primer of the first primer pair has a sequence that may be substantially identical to an oligonucleotide sequence selected from those listed in Table 1B. The method may further include contacting the test sample or the amplicon generated by the first primer pair with a second primer pair under conditions conducive to an amplification reaction to produce a second amplicon, and detecting the presence of the second amplicon. In that case, the presence of both the first amplicon and the second amplicon indicates the presence of Mycobacterium tuberculosis in the test sample.

También se describe un método para detectar la presencia deM. tuberculosisen una muestra de ensayo. El método incluye poner en contacto la muestra de ensayo con una primera sonda de baliza molecular en condiciones que conducen a una reacción de hibridación para producir un híbrido sonda-diana, y detectar la presencia del híbrido sonda-diana detectando de ese modo la presencia deMycobacterium tuberculosisen la muestra de ensayo. En este método, la primera sonda de baliza molecular tiene una secuencia que es sustancialmente idéntica a una seleccionada de las enumeradas en la Tabla 2. En un ejemplo, la primera sonda de baliza molecular se selecciona del grupo que consiste en la sonda IS 1081, dosR2 e IS6110 (SEQ ID No.67-69). Also described is a method for detecting the presence of M. tuberculosis in a test sample. The method includes contacting the test sample with a first molecular beacon probe under conditions conducive to a hybridization reaction to produce a probe-target hybrid, and detecting the presence of the probe-target hybrid thereby detecting the presence of Mycobacterium tuberculosis in the test sample. In this method, the first molecular beacon probe has a sequence that is substantially identical to one selected from those listed in Table 2. In one example, the first molecular beacon probe is selected from the group consisting of probe IS 1081, dosR2, and IS6110 (SEQ ID No.67-69).

Los detalles de una o más realizaciones se exponen en la descripción a continuación. Otras características, objetivos y ventajas serán evidentes a partir de la descripción y de las reivindicaciones. Details of one or more embodiments are set forth in the description below. Other features, objectives, and advantages will become apparent from the description and claims.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La Figura 1 es un diagrama que muestra la detección de la resistencia a AMK y/o KAN en 603 muestras clínicas de ADN usando el perfil de Tm de tres puntos generado por la sonda SMB. Cada una de las tres SMB de ensayo se probó frente a todas las muestras de ADN deM.tben una reacción de PCR múltiplex. Los resultados para cada muestra se muestran como un gráfico de Tm de tres puntos en el eje X, con el valor de Tm de cada SMB indicado en el eje Y. Los aislados se clasifican de izquierda a derecha como fenotípicamente susceptibles y después como resistentes. Se pueden observar distintos desplazamientos de la Tm de al menos una de las tres sondas en cada aislado resistente. Las Figuras 2A, 2B y 2C son diagramas que muestran primeras derivadas de perfiles de picos de fusión de tres sondas SMB. Los perfiles de picos de fusión de muestras de ADN de tipo salvaje, mutante y mixto se muestran para la sonda SMBrrs-1400 SMB (2A), sonda SMBeis1(2B), y sonda SMBeis2(2C). Cada curva de fusión representa una cepa individual. La Figura 3 es un diagrama que muestra los valores de MIC de las cepas derrsyeismutante y de tipo salvaje. Se muestran los valores promedio de MIC para AMK y KAN de las cepas derrsyeismutante y de tipo salvaje. Las barras de error representan el ± una desviación estándar de los valores de MIC.eis-P indica promotor del geneis. Figure 1 is a diagram showing the detection of resistance to AMK and/or KAN in 603 clinical DNA samples using the three-point Tm profile generated by the SMB probe. Each of the three test SMBs was tested against all of the M. tb DNA samples in a multiplex PCR reaction. The results for each sample are shown as a three-point Tm plot on the X-axis, with the Tm value of each SMB indicated on the Y-axis. Isolates are ranked from left to right as phenotypically susceptible and then resistant. Distinct Tm shifts of at least one of the three probes can be observed for each resistant isolate. Figures 2A, 2B, and 2C are diagrams showing first derivatives of melting peak profiles of three SMB probes. Melting peak profiles of wild-type, mutant, and mixed DNA samples are shown for the SMBrrs-1400 SMB probe (2A), SMBeis1 probe (2B), and SMBeis2 probe (2C). Each melting curve represents an individual strain. Figure 3 is a diagram showing the MIC values of the derrsyeismutant and wild-type strains. Average MIC values for AMK and KAN of the derrsyeismutant and wild-type strains are shown. Error bars represent ± one standard deviation of the MIC values.eis-P indicates gene promoter.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

Esta invención se basa, al menos en parte, en un descubrimiento inesperado de nuevos cebadores, sondas SMB y sondas MB para amplificar segmentos de once genes diferentes enM.tbpara identificar la presencia de ADN deM. tby la resistencia a fármacos antituberculosos tales como isoniazida, rifampicina, amikacina, kanamicina, capreomicina, etambutol, y la clase de fármacos fluoroquinolona. This invention is based, at least in part, on an unexpected discovery of novel primers, SMB probes, and MB probes for amplifying segments of eleven different genes in M. tb to identify the presence of M. tb DNA and resistance to anti-tuberculosis drugs such as isoniazid, rifampin, amikacin, kanamycin, capreomycin, ethambutol, and the fluoroquinolone class of drugs.

Cebadores y sondas Primers and probes

Los cebadores descritos aquí que amplifican los genes elrpoB, gyrA, gyrB,región promotora deinhA,rrs,región promotora deeis,embBykatGpermiten una amplificación sensible de puntos calientes de mutación que inducen resistencia a fármacos enM. tb.Las sondas SMB correspondientes se dirigen e identifican estas mutaciones que dan como resultado resistencia a fármacos a los fármacos de primera y segunda línea usados más comúnmente. Estos cebadores pueden usarse con una eficiencia muy alta en ensayos de PCR tanto simétricos como asimétricos. Las secuencias de cebadores y sondas descritas aquí han sido usadas por los inventores para desarrollar ensayos moleculares rápidos y precisos de prueba de susceptibilidad a fármacos paraM.tb.Aparte de su utilidad obvia en el ensayo de diagnóstico molecular paraM.tb,estos cebadores también encontrarán uso para secuenciar los genes diana para identificar las mutaciones inductoras de resistencia en ensayos de vigilancia y cualquier otro ensayo basado en sondas que tenga como objetivo la identificación específica y sensible de las mutaciones inductoras de resistencia a fármacos comunes enM.tb.Las secuencias de cebadores que amplifican los genesdosR,IS6110 e IS1081 permiten la identificación altamente sensible y específica deM. tby se pueden utilizar en cualquier formato de ensayo de PCR destinado a un diagnóstico molecular altamente específico y sensible de la tuberculosis. En las tablas, a continuación, se enumeran cebadores y sondas ejemplares de esta descripción. The primers described here that amplify the genes elrpoB, gyrA, gyrB, inhA promoter region, rrs, deis promoter region, embB, and katG allow a sensitive amplification of drug resistance-inducing mutation hotspots in M. tb. The corresponding SMB probes target and identify these mutations that result in drug resistance to the most commonly used first- and second-line drugs. These primers can be used with very high efficiency in both symmetric and asymmetric PCR assays. The primer and probe sequences described herein have been used by the inventors to develop rapid and accurate molecular drug susceptibility testing assays for M. tb. Aside from their obvious utility in molecular diagnostic assay for M. tb, these primers will also find use in sequencing the target genes to identify resistance-inducing mutations in surveillance assays and any other probe-based assays aiming at specific and sensitive identification of common drug resistance-inducing mutations in M. tb. The primer sequences amplifying the dosR, IS6110 and IS1081 genes enable highly sensitive and specific identification of M. tb and can be used in any PCR assay format intended for highly specific and sensitive molecular diagnosis of tuberculosis. Exemplary primers and probes of this disclosure are listed in the tables below.

Tabla 1ATable 1A

Tabla 1B Table 1B

Tabla 2 Table 2

Una o más de las secuencias de sondas en la Tabla 2 pueden prepararse en diversos formatos de detección, tales como sondas doblemente marcadas que incluyen sondas lineales, sondas Taqman, sondas de baliza molecular y sondas de baliza molecular descuidada. Una sonda " descuidada" se refiere a una sonda que es tolerante a errores de emparejamiento. Las sondas tolerantes a errores de emparejamiento hibridan con y generan una señal detectable para más de una secuencia diana a una temperatura de detección en un ensayo, y diversos híbridos así formados tendrán diferentes puntos de fusión. Las sondas monocatenarias lineales o de enrollado aleatorio son generalmente tolerantes a errores de emparejamiento. Los ejemplos de tales sondas son sondas en horquilla o lineales con un resto fluorescente interno cuyo nivel de fluorescencia aumenta tras la hibridación con una u otra hebra diana. Véanse, por ejemplo, los documentos de Pat. de EE. UU. No.7662550 y 5925517, US 20130095479. One or more of the probe sequences in Table 2 can be prepared in various detection formats, such as dual-labeled probes including linear probes, Taqman probes, molecular beacon probes, and sloppy molecular beacon probes. A "sloppy" probe refers to a probe that is mismatch tolerant. Mismatch-tolerant probes hybridize to and generate a detectable signal for more than one target sequence at a detection temperature in an assay, and various hybrids so formed will have different melting points. Single-stranded linear or random coil probes are generally mismatch tolerant. Examples of such probes are hairpin or linear probes with an internal fluorescent moiety whose fluorescence level increases upon hybridization to one or the other target strand. See, for example, Pat. US No.7662550 and 5925517, US 20130095479.

Preferiblemente, las sondas descuidadas son sondas en horquilla doblemente marcadas o sondas de baliza molecular, descritas en los documentos de Pat. de EE. UU. No. 7662550 y 5925517. Estas sondas en horquilla contienen una secuencia de unión a la diana flanqueada por un par de brazos complementarios entre sí. Pueden ser ADN, ARN o PNA, o una combinación de los tres ácidos nucleicos. Además, pueden contener nucleótidos modificados y enlaces internucleotídicos modificados. Pueden tener un primer fluoróforo en un brazo y un segundo fluoróforo en el otro brazo, en donde el espectro de absorción del segundo fluoróforo se superpone sustancialmente al espectro de emisión del primer fluoróforo. Lo más preferiblemente, tales sondas en horquilla son "sondas de baliza molecular" que tienen un fluoróforo en un brazo y un apantallador en el otro brazo de manera que las sondas son oscuras cuando están libres en solución. También pueden ser sondas de baliza molecular de desplazamiento de longitud de onda con, por ejemplo, múltiples fluoróforos en un brazo que interaccionan mediante transferencia de energía resonante de fluorescencia (FRET) y un apantallador en el otro brazo. Las secuencias de unión a la diana pueden tener, por ejemplo, de 12 a 50 o de 25 a 50 nucleótidos de longitud, y los brazos de hibridación pueden tener de 4 a 10 o de 4 a 6 (por ejemplo, 5 o 6) nucleótidos de longitud. Las sondas de baliza molecular pueden unirse a cebadores, como se describe en los documentos de Pat. de EE. UU. No.7662550 y 5925517 y WO 01/31062. Preferably, the neglected probes are doubly labeled hairpin probes or molecular beacon probes, described in U.S. Pat. Nos. 7,662,550 and 5,925,517. These hairpin probes contain a target binding sequence flanked by a pair of arms complementary to each other. They may be DNA, RNA, or PNA, or a combination of all three nucleic acids. In addition, they may contain modified nucleotides and modified internucleotide linkages. They may have a first fluorophore on one arm and a second fluorophore on the other arm, wherein the absorption spectrum of the second fluorophore substantially overlaps the emission spectrum of the first fluorophore. Most preferably, such hairpin probes are "molecular beacon probes" having a fluorophore on one arm and a quencher on the other arm such that the probes are dark when free in solution. They may also be wavelength-shifting molecular beacon probes with, for example, multiple fluorophores on one arm that interact via fluorescence resonance energy transfer (FRET) and a quencher on the other arm. The target binding sequences may be, for example, 12 to 50 or 25 to 50 nucleotides in length, and the hybridization arms may be 4 to 10 or 4 to 6 (e.g., 5 or 6) nucleotides in length. Molecular beacon probes may be attached to primers, as described in U.S. Pat. Nos. 7662550 and 5925517 and WO 01/31062.

Las sondas de baliza molecular descuidada se refieren por tanto a dicha clase de sondas de hibridación de oligonucleótidos en horquilla marcadas fluorescentemente. Tales sondas producen una señal detectable en un ensayo homogéneo, es decir, sin tener que separar sondas hibridadas con sondas diana de no unidas. En virtud de su capacidad para unirse a más de una variante de una secuencia diana dada, las sondas pueden usarse en ensayos para detectar la presencia de una variante de un segmento de secuencia de ácido nucleico de interés de entre varias variantes posibles o incluso para detectar la presencia de dos o más variantes. Las sondas pueden usarse por lo tanto en combinaciones de dos o más en el mismo ensayo. Debido a que difieren en la secuencia de unión a la diana, sus avideces relativas para diferentes variantes son diferentes. Por ejemplo, una primera sonda puede unirse fuertemente a una secuencia de tipo salvaje, moderadamente a un primer alelo, débilmente a un segundo alelo y no unirse en absoluto a un tercer alelo; mientras que una segunda sonda puede unirse débilmente a la secuencia de tipo salvaje y la primera variante, y moderadamente a la segunda variante y la tercera variante. Las sondas descuidadas adicionales exhibirán patrones de unión aún diferentes debido a sus diferentes secuencias de unión a la diana. Por tanto, los espectros de emisión de fluorescencia de combinaciones de sondas descuidadas definen diferentes cepas o especies microbianas, así como variantes alélicas/mutación de genes. Neglected molecular beacon probes therefore refer to such a class of fluorescently labeled hairpin oligonucleotide hybridization probes. Such probes produce a detectable signal in a homogeneous assay, i.e. without having to separate probes hybridized to target probes from unbound ones. By virtue of their ability to bind to more than one variant of a given target sequence, the probes can be used in assays to detect the presence of a variant of a nucleic acid sequence segment of interest from among several possible variants or even to detect the presence of two or more variants. The probes can therefore be used in combinations of two or more in the same assay. Because they differ in the target binding sequence, their relative avidities for different variants are different. For example, a first probe may bind strongly to a wild-type sequence, moderately to a first allele, weakly to a second allele and not at all to a third allele; while a second probe may bind weakly to the wild-type sequence and the first variant, and moderately to the second variant and the third variant. Additional neglected probes will exhibit even different binding patterns due to their different target binding sequences. Thus, fluorescence emission spectra of neglected probe combinations define different microbial strains or species as well as allelic variants/gene mutation.

Como las sondas descuidadas emiten fluorescencia de manera reproducible con intensidades variables después de la unión a diferentes secuencias de ADN, pueden usarse combinaciones en, por ejemplo, ensayos de reacción de amplificación de ácidos nucleicos simples, rápidos y sensibles (por ejemplo, ensayos basados en PCR) que identifican múltiples patógenos o variantes en un único recipiente de reacción. Se entiende, sin embargo, que los ensayos pueden realizarse también en muestras sospechosas de contener cantidades directamente detectables de ácidos nucleicos diana no amplificados. Este ensayo de identificación se basa en analizar los espectros de un conjunto de sondas de señalización descuidadas que hibridan parcialmente, tales como sondas de baliza molecular descuidada, cada una marcada con un fluoróforo que emite luz con un óptimo de longitud de onda diferente, para generar "espectros de firma" de secuencias de ADN específicas de especie o específicas de variante. Since sloppy probes reproducibly fluoresce with varying intensities upon binding to different DNA sequences, combinations can be used in, for example, simple, rapid and sensitive nucleic acid amplification reaction assays (e.g. PCR-based assays) that identify multiple pathogens or variants in a single reaction vessel. It is understood, however, that the assays can also be performed on samples suspected of containing directly detectable amounts of unamplified target nucleic acids. This identification assay relies on analyzing the spectra of a set of partially hybridizing sloppy signaling probes, such as sloppy molecular beacon probes, each labeled with a fluorophore emitting light with a different wavelength optimum, to generate "signature spectra" of species-specific or variant-specific DNA sequences.

Usando las sondas, puede conseguirse multiplexación, por ejemplo, diseñando una sonda de baliza molecular diferente que discrimina alelos para cada diana y marcando cada sonda diferencialmente. (Véanse, por ejemplo, los documentos de Pat. de EE. UU. No.7662550 y 5925517, WO 01/31062 y Tyagi et al. (2000) Nature Biotechnology 18: 1191-1196). Las mezclas de sondas de discriminación de alelos, comprendiendo cada una alícuotas de múltiples colores, amplían el número de firmas de sonda. Para ese fin, cada híbrido de baliza molecular-diana con una temperatura de fusión única tendrá la intensidad de señal única correspondiente a una temperatura y concentración definidas de sonda y amplicón. Por lo tanto, se podría usar un número limitado de sondas descuidadas como sondas para identificar muchas secuencias diana posibles diferentes en una reacción de PCR en tiempo real. Las sondas pueden añadirse a la mezcla de reacción de amplificación antes, durante o después de la amplificación. Véase el documento Patente de EE. UU. No.7662550. Using probes, multiplexing can be achieved, for example, by designing a different allele-discriminating molecular beacon probe for each target and differentially labeling each probe. (See, for example, US Pat. Nos. 7662550 and 5925517, WO 01/31062 and Tyagi et al. (2000) Nature Biotechnology 18: 1191-1196). Mixtures of allele-discriminating probes, each comprising aliquots of multiple colors, expand the number of probe signatures. To that end, each molecular beacon-target hybrid with a unique melting temperature will have the unique signal intensity corresponding to a defined probe and amplicon temperature and concentration. Thus, a limited number of neglected probes could be used as probes to identify many different possible target sequences in one real-time PCR reaction. Probes may be added to the amplification reaction mixture before, during, or after amplification. See US Patent No. 7,662,550.

También se describen kits que contienen reactivos para realizar los métodos descritos anteriormente, incluyendo PCR y/o reacciones de hibridación sonda-diana. Para ello, uno o más de los componentes de reacción, por ejemplo, los cebadores, polimerasa y sondas de PCR para los métodos divulgados en la presente memoria pueden suministrarse en forma de un kit para su uso. En dicho kit, se proporciona una cantidad apropiada de uno o más componentes de reacción en uno o más recipientes o se mantiene sobre un sustrato. Also described are kits containing reagents for performing the methods described above, including PCR and/or probe-target hybridization reactions. To this end, one or more of the reaction components, e.g., primers, polymerase, and PCR probes for the methods disclosed herein may be supplied in the form of a kit for use. In such a kit, an appropriate amount of one or more reaction components is provided in one or more containers or held on a substrate.

El kit también contiene materiales adicionales para poner en práctica los métodos descritos anteriormente. En algunas realizaciones, el kit contiene algunos o todos los reactivos, materiales para realizar un método que usa cebadores y/o sondas según la descripción. Algunos o todos los componentes de los kits se pueden proporcionar en recipientes separados de o de los recipientes que contienen los cebadores y/o sondas de la descripción. Los ejemplos de componentes adicionales de los kits incluyen, pero no se limitan a, una o más polimerasas diferentes, uno o más reactivos de control (por ejemplo, sondas o cebadores de PCR o moldes de control), y tampones para las reacciones (en 1X o formas concentradas). El kit también puede incluir uno o más de los siguientes componentes: soportes, reactivos de terminación, modificación o digestión, osmolitos y un aparato para la detección. The kit also contains additional materials for practicing the methods described above. In some embodiments, the kit contains some or all of the reagents, materials for performing a method using primers and/or probes according to the disclosure. Some or all of the components of the kits may be provided in containers separate from or from the containers containing the primers and/or probes of the disclosure. Examples of additional components of the kits include, but are not limited to, one or more different polymerases, one or more control reagents (e.g., PCR primers or probes or control templates), and buffers for the reactions (in 1X or concentrated forms). The kit may also include one or more of the following components: supports, termination, modification or digestion reagents, osmolytes, and an apparatus for detection.

Los componentes de reacción usados pueden proporcionarse en una variedad de formas. Por ejemplo, los componentes (por ejemplo, las enzimas, sondas y/o cebadores) pueden suspenderse en una solución acuosa o como un polvo secado por congelación o liofilizado, sedimento o perla. En el último caso, los componentes, cuando se reconstituyen, forman una mezcla completa de componentes para su uso en un ensayo. Los kits de la descripción pueden proporcionarse a cualquier temperatura adecuada. Por ejemplo, para el almacenamiento de kits que contienen componentes proteicos (por ejemplo, una enzima) en un líquido, se prefiere que se proporcionen y mantengan por debajo de 0 °C, preferentemente a o por debajo de -20 °C, o de otro modo en un estado congelado. The reaction components used may be provided in a variety of forms. For example, the components (e.g., enzymes, probes, and/or primers) may be suspended in an aqueous solution or as a freeze-dried or lyophilized powder, pellet, or bead. In the latter case, the components, when reconstituted, form a complete mixture of components for use in an assay. The kits of the disclosure may be provided at any suitable temperature. For example, for storage of kits containing protein components (e.g., an enzyme) in a liquid, it is preferred that they be provided and maintained below 0°C, preferably at or below -20°C, or otherwise in a frozen state.

Un kit o sistema de esta descripción puede contener, en una cantidad suficiente para al menos un ensayo, cualquier combinación de los componentes descritos en la presente memoria. En algunas aplicaciones, uno o más componentes de reacción pueden proporcionarse en cantidades de un solo uso medidas previamente en tubos individuales, típicamente desechables o recipientes equivalentes. Con tal disposición, se puede realizar una reacción de PCR añadiendo un ácido nucleico diana o una muestra/célula que contiene el ácido nucleico diana a los tubos individuales directamente. La cantidad de un componente suministrado en el kit puede ser cualquier cantidad apropiada, y puede depender del mercado objetivo al que se dirige el producto. El o los recipientes en donde se suministran los componentes puede ser cualquier recipiente convencional que sea capaz de contener la forma suministrada, por ejemplo, tubos de microcentrífuga, ampollas, botellas o dispositivos de ensayo integrales, tales como dispositivos fluídicos, cartuchos, de flujo lateral u otros dispositivos similares. A kit or system of this disclosure may contain, in an amount sufficient for at least one assay, any combination of the components described herein. In some applications, one or more reaction components may be provided in pre-measured single-use quantities in individual, typically disposable tubes or equivalent containers. With such an arrangement, a PCR reaction may be performed by adding a target nucleic acid or a sample/cell containing the target nucleic acid to the individual tubes directly. The amount of a component supplied in the kit may be any appropriate amount, and may depend on the target market to which the product is directed. The container(s) in which the components are supplied may be any conventional container that is capable of containing the supplied form, for example, microcentrifuge tubes, ampoules, bottles, or integral assay devices, such as fluidic devices, cartridges, lateral flow, or other similar devices.

Los kits también pueden incluir materiales de envasado para contener el recipiente o combinación de recipientes. Los materiales de envasado típicos para dichos kits y sistemas incluyen matrices sólidas (por ejemplo, vidrio, plástico, papel, papel de aluminio, micropartículas y similares) que contienen los componentes de reacción o sondas de detección en cualquiera de una variedad de configuraciones (por ejemplo, en un vial, pocillo de placa de microtitulación, micromatriz y similares). Los kits pueden incluir además instrucciones registradas de una forma tangible para el uso de los componentes. Kits may also include packaging materials for containing the vessel or combination of vessels. Typical packaging materials for such kits and systems include solid matrices (e.g., glass, plastic, paper, foil, microparticles, and the like) containing the reaction components or detection probes in any of a variety of configurations (e.g., in a vial, microtiter plate well, microarray, and the like). Kits may further include instructions recorded in a tangible form for use of the components.

Definiciones Definitions

Un ácido nucleico se refiere a una molécula de ADN (por ejemplo, pero sin limitarse a, un ADNc o ADN genómico), una molécula de ARN (por ejemplo, pero sin limitarse a, un ARNm), o un análogo de ADN o ARN. Un análogo de ADN o ARN puede sintetizarse a partir de análogos de nucleótidos. La molécula de ácido nucleico puede ser monocatenaria o bicatenaria. Un ácido nucleico "aislado" es un ácido nucleico, cuya estructura no es idéntica a la de cualquier ácido nucleico de origen natural o a la de cualquier fragmento de un ácido nucleico genómico de origen natural. El término abarca, por lo tanto, por ejemplo, (a) un ADN que tiene la secuencia de parte de una molécula de ADN genómico de origen natural, pero no está flanqueado por ambas secuencias codificantes que flanquean esa parte de la molécula en el genoma del organismo en donde aparece de manera natural; (b) un ácido nucleico incorporado en un vector o en el ADN genómico de un procariota o eucariota de una manera tal que la molécula resultante no es idéntica a ningún vector de origen natural o ADN genómico; (c) una molécula separada tal como un ADNc, un fragmento genómico, un fragmento producido por PCR o un fragmento de restricción; y (d) una secuencia de nucleótidos recombinante que es parte de un gen híbrido, es decir, un gen que codifica una proteína de fusión. A nucleic acid refers to a DNA molecule (e.g., but not limited to, a cDNA or genomic DNA), an RNA molecule (e.g., but not limited to, an mRNA), or a DNA or RNA analog. A DNA or RNA analog may be synthesized from nucleotide analogs. The nucleic acid molecule may be single-stranded or double-stranded. An "isolated" nucleic acid is a nucleic acid, the structure of which is not identical to that of any naturally occurring nucleic acid or to that of any fragment of a naturally occurring genomic nucleic acid. The term therefore encompasses, for example, (a) a DNA that has the sequence of part of a naturally occurring genomic DNA molecule, but is not flanked by both coding sequences flanking that part of the molecule in the genome of the organism in which it naturally occurs; (b) a nucleic acid incorporated into a vector or into the genomic DNA of a prokaryote or eukaryote in a manner such that the resulting molecule is not identical to any naturally occurring vector or genomic DNA; (c) a separate molecule such as a cDNA, a genomic fragment, a PCR-produced fragment, or a restriction fragment; and (d) a recombinant nucleotide sequence that is part of a hybrid gene, i.e., a gene encoding a fusion protein.

Como se usa en la presente memoria, el término "ácido nucleico diana" o "diana" se refiere a un ácido nucleico que contiene una secuencia de ácido nucleico diana de interés. Un ácido nucleico diana puede ser monocatenario o bicatenario, y a menudo es ADN bicatenario. Una "secuencia de ácido nucleico diana", "secuencia diana" o "región diana" significa una secuencia específica que comprende toda o parte de la secuencia de un ácido nucleico monocatenario. Una secuencia diana puede estar dentro de un molde de ácido nucleico o dentro del genoma de una célula, que puede ser cualquier forma de ácido nucleico monocatenario o bicatenario. Un molde puede ser un ácido nucleico purificado o aislado, o puede no estar purificado o no estar aislado. As used herein, the term "target nucleic acid" or "target" refers to a nucleic acid that contains a target nucleic acid sequence of interest. A target nucleic acid may be single-stranded or double-stranded, and is often double-stranded DNA. A "target nucleic acid sequence," "target sequence," or "target region" means a specific sequence that comprises all or part of the sequence of a single-stranded nucleic acid. A target sequence may be within a nucleic acid template or within the genome of a cell, which may be any form of single-stranded or double-stranded nucleic acid. A template may be a purified or isolated nucleic acid, or it may be unpurified or unisolated.

Las secuencias "complementarias", como se usa en la presente memoria, pueden incluir, o formarse completamente a partir de, pares de bases de Watson-Crick (por ejemplo, A-T/U y C-G), pares de bases no de Watson-Crick y/o pares de bases formados a partir de nucleótidos no naturales y modificados, y en lo que respecta a los requisitos anteriores con respecto a su capacidad para hibridarse se cumplen. Un complemento completo o totalmente complementario puede significar un emparejamiento de bases complementario al 100 % (completamente) o sustancialmente complementario entre nucleótidos o análogos de nucleótidos de moléculas de ácido nucleico. "Complementary" sequences, as used herein, may include, or be formed entirely from, Watson-Crick base pairs (e.g., A-T/U and C-G), non-Watson-Crick base pairs, and/or base pairs formed from non-natural and modified nucleotides, and insofar as the above requirements regarding their ability to hybridize are met. A complete complement or fully complementary may mean 100% (completely) or substantially complementary base pairing between nucleotides or nucleotide analogs of nucleic acid molecules.

"Sustancialmente complementario" significa que un ácido nucleico u oligonucleótido tiene una secuencia que contiene al menos 10 bases contiguas que son al menos un 80 %, (por ejemplo, un 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 %, y 100 %) a al menos 10 bases contiguas en una secuencia de ácido nucleico diana de modo que el ácido nucleico u oligonucleótido se puede hibridar o aparear con la secuencia de ácido nucleico diana bajo, por ejemplo, la condición de hibridación de una reacción de PCR o una condición de hibridación sonda-diana. La complementariedad entre secuencias puede expresarse en un número de errores de emparejamiento de bases en cada conjunto de al menos 10 bases contiguas que se comparan. El término "sustancialmente idéntico" significa que un primer ácido nucleico es al menos un 80 % (por ejemplo, un 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 %, y 100 %) complementario a un segundo ácido nucleico de manera que el primer ácido nucleico es sustancialmente complementario a y es capaz de hibridarse con el complemento del segundo ácido nucleico en condiciones de hibridación de PCR o de hibridación sonda-diana. "Hibridación" o "que hibrida" o "hibridar" o "aparear" se refiere a la capacidad de las cadenas de ácido nucleico completa o parcialmente complementarias para juntarse en condiciones de hibridación especificadas en una orientación paralela o preferentemente antiparalela para formar una estructura o región bicatenaria estable (a veces denominada "híbrido" o "dúplex" o "tallo") en donde las dos cadenas constituyentes están unidas por enlaces de hidrógeno. Aunque los enlaces de hidrógeno se forman típicamente entre adenina y timina o uracilo (A y T o U) o citosina y guanina (C y G), pueden formarse otros pares de bases (por ejemplo, Adams et al., The Biochemistry of the Nucleic Acids, 11ª ed., 1992). "Substantially complementary" means that a nucleic acid or oligonucleotide has a sequence containing at least 10 contiguous bases that are at least 80% (e.g., 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, and 100%) identical to at least 10 contiguous bases in a target nucleic acid sequence such that the nucleic acid or oligonucleotide can hybridize or anneal to the target nucleic acid sequence under, for example, the hybridization condition of a PCR reaction or a probe-target hybridization condition. Complementarity between sequences can be expressed in a number of base mismatches in each set of at least 10 contiguous bases that are compared. The term "substantially identical" means that a first nucleic acid is at least 80% (e.g., 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, and 100%) complementary to a second nucleic acid such that the first nucleic acid is substantially complementary to and capable of hybridizing to the complement of the second nucleic acid under PCR hybridization or probe-target hybridization conditions. "Hybridization" or "hybridizing" or "hybridizing" or "pairing" refers to the ability of completely or partially complementary nucleic acid strands to come together under specified hybridization conditions in a parallel or preferably antiparallel orientation to form a stable double-stranded structure or region (sometimes referred to as a "hybrid" or "duplex" or "stem") wherein the two constituent strands are linked by hydrogen bonds. Although hydrogen bonds are typically formed between adenine and thymine or uracil (A and T or U) or cytosine and guanine (C and G), other base pairs can form (e.g., Adams et al., The Biochemistry of the Nucleic Acids, 11th ed., 1992).

Un "dúplex de ácido nucleico", "dúplex", "tallo", "híbrido de ácido nucleico" o "híbrido" se refiere a una estructura de ácido nucleico estable que comprende una región bicatenaria unida por hidrógeno, por ejemplo, moléculas dúplex ARN:ARN, ARN:ADN y ADN:ADN y análogos de las mismas. Tal estructura puede detectarse por cualquier medio conocido, por ejemplo, usando una sonda marcada, un sustrato recubierto con sonda ópticamente activo sensible a cambios de masa en su superficie (Pat. de EE. UU. No.6.060.237), o agentes de unión ( Pat. de EE. UU. No.5.994.056). A "nucleic acid duplex", "duplex", "stem", "nucleic acid hybrid" or "hybrid" refers to a stable nucleic acid structure comprising a hydrogen-bonded double-stranded region, for example, RNA:RNA, RNA:DNA, and DNA:DNA duplex molecules and analogs thereof. Such a structure can be detected by any known means, for example, by using a labeled probe, an optically active probe-coated substrate sensitive to mass changes on its surface (U.S. Pat. No. 6,060,237), or binding agents (U.S. Pat. No. 5,994,056).

Como se usa en la presente memoria, el término "amplificación" y sus variantes incluye cualquier proceso para producir múltiples copias o complementos de al menos alguna parte de un polinucleótido, haciéndose referencia al polinucleótido típicamente como un "molde". El polinucleótido molde puede ser monocatenario o bicatenario. Un molde puede ser un ácido nucleico purificado o aislado, o puede no estar purificado o no estar aislado. La amplificación de un molde dado puede dar como resultado la generación de una población de productos de amplificación de polinucleótidos, denominados colectivamente "amplicón". Los polinucleótidos del amplicón pueden ser monocatenarios o bicatenarios, o una mezcla de ambos. Típicamente, el molde incluirá una secuencia diana, y el amplicón resultante incluirá polinucleótidos que tienen una secuencia que es sustancialmente idéntica o sustancialmente complementaria a la secuencia diana. En algunas realizaciones, los polinucleótidos de un amplicón particular son sustancialmente idénticos, o sustancialmente complementarios, entre sí; alternativamente, en algunas realizaciones, los polinucleótidos dentro de un amplicón dado pueden tener secuencias de nucleótidos que varían entre sí. La amplificación puede proceder de manera lineal o exponencial, y puede implicar repeticiones repetidas y consecutivas de un molde dado para formar dos o más productos de amplificación. Algunas reacciones de amplificación típicas implican ciclos sucesivos y repetidos de síntesis de ácidos nucleicos basada en molde, dando como resultado la formación de una pluralidad de polinucleótidos descendientes que contienen al menos alguna porción de la secuencia de nucleótidos del molde y que comparten al menos algún grado de identidad de secuencia de nucleótidos (o complementariedad) con el molde. En algunas realizaciones, cada caso de síntesis de ácidos nucleicos, que puede denominarse "ciclo" de amplificación, incluye crear el extremo 3' libre (por ejemplo, mediante mellado de una hebra de un ADNds) generando de ese modo un cebador y etapas de extensión del cebador; opcionalmente, también puede incluirse una etapa de desnaturalización adicional en donde el molde está parcial o completamente desnaturalizado. En algunas realizaciones, una ronda de amplificación incluye un número dado de repeticiones de un único ciclo de amplificación. Por ejemplo, una ronda de amplificación puede incluir 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 o más repeticiones de un ciclo particular. En una realización ejemplar, la amplificación incluye cualquier reacción en donde un molde de polinucleótido particular se somete a dos ciclos consecutivos de síntesis de ácido nucleico. La síntesis puede incluir síntesis de ácidos nucleicos dependiente de molde. As used herein, the term "amplification" and its variants includes any process for producing multiple copies or complements of at least some portion of a polynucleotide, with the polynucleotide typically being referred to as a "template." The template polynucleotide may be single-stranded or double-stranded. A template may be a purified or isolated nucleic acid, or it may be unpurified or unisolated. Amplification of a given template may result in the generation of a population of polynucleotide amplification products, collectively referred to as an "amplicon." The polynucleotides in the amplicon may be single-stranded or double-stranded, or a mixture of both. Typically, the template will include a target sequence, and the resulting amplicon will include polynucleotides having a sequence that is substantially identical to, or substantially complementary to, the target sequence. In some embodiments, the polynucleotides in a particular amplicon are substantially identical to, or substantially complementary to, each other; Alternatively, in some embodiments, the polynucleotides within a given amplicon may have nucleotide sequences that vary from one another. Amplification may proceed in a linear or exponential manner, and may involve repeated, consecutive repetitions of a given template to form two or more amplification products. Some typical amplification reactions involve successive, repeated cycles of template-based nucleic acid synthesis, resulting in the formation of a plurality of daughter polynucleotides that contain at least some portion of the nucleotide sequence of the template and that share at least some degree of nucleotide sequence identity (or complementarity) with the template. In some embodiments, each instance of nucleic acid synthesis, which may be referred to as an amplification "cycle," includes creating the free 3' end (e.g., by nicking a strand of a dsDNA) thereby generating a primer and primer extension steps; Optionally, an additional denaturation step may also be included where the template is partially or completely denatured. In some embodiments, a round of amplification includes a given number of repetitions of a single amplification cycle. For example, a round of amplification may include 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 or more repetitions of a particular cycle. In an exemplary embodiment, amplification includes any reaction where a particular polynucleotide template is subjected to two consecutive cycles of nucleic acid synthesis. Synthesis may include template-dependent nucleic acid synthesis.

La amplificación también puede incluir amplificación isotérmica. El término “isotérmica” significa llevar a cabo una reacción a temperatura sustancialmente constante, es decir, sin variar la temperatura de reacción a la que se produce una reacción de polimerización de ácido nucleico. Las temperaturas isotérmicas para reacciones de amplificación isotérmica dependen de la polimerasa de ácido nucleico que desplaza la cadena usada en las reacciones. Generalmente, las temperaturas isotérmicas están por debajo de la temperatura de fusión (Tm; la temperatura a la que la mitad de las moléculas potencialmente bicatenarias en una mezcla están en un estado desnaturalizado monocatenario) del producto de reacción predominante, es decir, generalmente 90 °C o menos, normalmente entre aproximadamente 20 °C y 75 °C, y preferiblemente entre aproximadamente 30 °C y 60 °C, o más preferiblemente a aproximadamente 37 °C. Amplification may also include isothermal amplification. The term “isothermal” means carrying out a reaction at substantially constant temperature, i.e., without varying the reaction temperature at which a nucleic acid polymerization reaction occurs. Isothermal temperatures for isothermal amplification reactions depend on the strand-displacing nucleic acid polymerase used in the reactions. Generally, isothermal temperatures are below the melting temperature (Tm; the temperature at which half of the potentially double-stranded molecules in a mixture are in a single-stranded, denatured state) of the predominant reaction product, i.e., generally 90° C. or less, typically between about 20° C. and 75° C., and preferably between about 30° C. and 60° C., or more preferably at about 37° C.

El término "cebador" u "oligonucleótido cebador" se refiere a una cadena de ácido nucleico o un oligonucleótido capaz de hibridarse con un ácido nucleico molde y que actúa como punto de inicio para incorporar nucleótidos de extensión según la composición del ácido nucleico molde para la síntesis de ácido nucleico. "Nucleótidos de extensión" se refiere a cualquier nucleótido (por ejemplo, dNTP) y análogos de los mismos capaces de incorporarse en un producto de extensión durante la amplificación, es decir, ADN, ARN o un derivado de ADN o ARN, que puede incluir un marcador. The term "primer" or "primer oligonucleotide" refers to a nucleic acid strand or oligonucleotide capable of hybridizing to a template nucleic acid and that acts as a starting point for incorporating extension nucleotides depending on the composition of the template nucleic acid for nucleic acid synthesis. "Extension nucleotides" refers to any nucleotides (e.g., dNTPs) and analogs thereof capable of being incorporated into an extension product during amplification, i.e., DNA, RNA, or a DNA or RNA derivative, which may include a label.

Como se usa en la presente memoria, el término "oligonucleótido" se refiere a un polinucleótido corto, típicamente con una longitud menor o igual a 300 nucleótidos (por ejemplo, en el intervalo de 5 y 150, preferiblemente en el intervalo de 10 a 100, más preferiblemente en el intervalo de 15 a 50 nucleótidos de longitud). Sin embargo, como se usa en la presente memoria, el término también pretende abarcar cadenas polinucleotídicas más largas o más cortas. Un "oligonucleótido" puede hibridarse con otros polinucleótidos, sirviendo por lo tanto como sonda para la detección de polinucleótidos, o un cebador para la extensión de la cadena de polinucleótidos. As used herein, the term "oligonucleotide" refers to a short polynucleotide, typically less than or equal to 300 nucleotides in length (e.g., in the range of 5 to 150, preferably in the range of 10 to 100, more preferably in the range of 15 to 50 nucleotides in length). However, as used herein, the term is also intended to encompass longer or shorter polynucleotide chains. An "oligonucleotide" may hybridize to other polynucleotides, thereby serving as a probe for polynucleotide detection, or a primer for polynucleotide chain extension.

El término "sonda", como se usa en la presente memoria, se refiere a un oligonucleótido capaz de unirse a un ácido nucleico diana de secuencia complementaria a través de uno o más tipos de enlaces químicos, normalmente a través del emparejamiento de bases complementarias, normalmente a través de la formación de enlaces de hidrógeno. Las sondas pueden unirse a secuencias diana que carecen de complementariedad completa con la secuencia de la sonda dependiendo de la astringencia de las condiciones de hibridación. Puede haber cualquier número de errores de emparejamientos de pares de bases que interferirán con la hibridación entre la secuencia diana y los ácidos nucleicos monocatenarios descritos en la presente memoria. Sin embargo, si el número de mutaciones es tan grande que no puede producirse hibridación incluso en condiciones de hibridación menos astringentes, la secuencia no es una secuencia diana complementaria. Una sonda puede ser monocatenaria o parcialmente monocatenaria y parcialmente bicatenaria. La capacidad de trenzado de la sonda viene dictada por la estructura, composición y propiedades de la secuencia diana. Las sondas pueden marcarse directamente o marcarse indirectamente con un marcador tal como con biotina a la que puede unirse posteriormente un complejo de estreptavidina. The term "probe" as used herein refers to an oligonucleotide capable of binding to a target nucleic acid of complementary sequence through one or more types of chemical bonds, typically through complementary base pairing, typically through hydrogen bond formation. Probes may bind to target sequences that lack complete complementarity to the probe sequence depending on the stringency of the hybridization conditions. There may be any number of base pair mismatches that will interfere with hybridization between the target sequence and the single-stranded nucleic acids described herein. However, if the number of mutations is so large that hybridization cannot occur even under less stringent hybridization conditions, the sequence is not a complementary target sequence. A probe may be single-stranded or partially single-stranded and partially double-stranded. The stranding ability of the probe is dictated by the structure, composition, and properties of the target sequence. Probes can be labeled directly or indirectly labeled with a marker such as biotin to which a streptavidin complex can subsequently bind.

El término "sonda de detección" se refiere a un oligonucleótido que tiene una secuencia suficientemente complementaria a su secuencia diana para formar un híbrido sonda:diana estable para la detección en condiciones de hibridación astringentes. Una sonda es típicamente un oligómero sintético que puede incluir bases complementarias a la secuencia fuera de la región diana que no evitan la hibridación en condiciones de hibridación astringentes al ácido nucleico diana. Una secuencia no complementaria a la diana puede ser un tramo de homopolímero (por ejemplo, poli-A o poli-T), secuencia promotora, secuencia de reconocimiento de endonucleasa de restricción, o secuencia para conferir la estructura secundaria o terciaria deseada (por ejemplo, un sitio catalítico o estructura en horquilla), o una región de etiqueta que puede facilitar la detección y/o amplificación. "Estable" o "estable para la detección" significa que la temperatura de una mezcla de reacción es al menos 2 °C por debajo de la temperatura de fusión (Tm) de un dúplex de ácido nucleico contenido en la mezcla, más preferentemente al menos 5 °C por debajo de la Tm, e incluso más preferentemente al menos 10 °C por debajo de la Tm. The term "detection probe" refers to an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to its target sequence to form a stable probe:target hybrid for detection under stringent hybridization conditions. A probe is typically a synthetic oligomer that may include bases complementary to the sequence outside the target region that do not prevent hybridization under stringent hybridization conditions to the target nucleic acid. A sequence non-complementary to the target may be a homopolymer stretch (e.g., poly-A or poly-T), promoter sequence, restriction endonuclease recognition sequence, or sequence to confer the desired secondary or tertiary structure (e.g., a catalytic site or hairpin structure), or a tag region that can facilitate detection and/or amplification. "Stable" or "stable to detection" means that the temperature of a reaction mixture is at least 2°C below the melting temperature (Tm) of a nucleic acid duplex contained in the mixture, more preferably at least 5°C below the Tm, and even more preferably at least 10°C below the Tm.

Un "marcador" o "molécula indicadora" es un resto químico o bioquímico útil para marcar un ácido nucleico (incluyendo un único nucleótido), polinucleótido, oligonucleótido o ligando proteico, por ejemplo, aminoácido o anticuerpo. Los ejemplos incluyen agentes fluorescentes, agentes quimioluminiscentes, agentes cromogénicos, agentes de apantallamiento, radionucleótidos, enzimas, sustratos, cofactores, inhibidores, partículas magnéticas y otros restos conocidos en la técnica. Los marcadores o moléculas indicadoras son capaces de generar una señal mensurable y pueden estar unidos covalentemente o no covalentemente a un oligonucleótido o nucleótido (por ejemplo, un nucleótido no natural) o ligando. A "label" or "reporter molecule" is a chemical or biochemical moiety useful for labeling a nucleic acid (including a single nucleotide), polynucleotide, oligonucleotide, or protein ligand, e.g., amino acid or antibody. Examples include fluorescent agents, chemiluminescent agents, chromogenic agents, quenching agents, radionucleotides, enzymes, substrates, cofactors, inhibitors, magnetic particles, and other moieties known in the art. Labels or reporter molecules are capable of generating a measurable signal and may be covalently or non-covalently linked to an oligonucleotide or nucleotide (e.g., a non-naturally occurring nucleotide) or ligand.

Como se usa en la presente memoria, el término "poner en contacto" y sus variantes, cuando se usa en referencia a cualquier conjunto de componentes, incluye cualquier proceso por el que los componentes que van a ponerse en contacto se mezclan en la misma mezcla (por ejemplo, se añaden en el mismo compartimento o solución), y no requiere necesariamente un contacto físico real entre los componentes indicados. Los componentes indicados pueden ponerse en contacto en cualquier orden o cualquier combinación (o subcombinación), y pueden incluir situaciones en donde uno o algunos de los componentes indicados se retiran posteriormente de la mezcla, opcionalmente antes de la adición de otros componentes indicados. Por ejemplo, "poner en contacto A con B y C" incluye cualquiera y todas las siguientes situaciones: (i) A se mezcla con C, después se añade B a la mezcla; (ii) A y B se mezclan en una mezcla; B se retira de la mezcla, y después se añade C a la mezcla; y (iii) A se añade a una mezcla de B y C. “Poner en contacto” un ácido nucleico diana o una célula con uno o más componentes de reacción, tales como una polimerasa, un conjunto de cebadores o una sonda, incluye cualquiera o todas las siguientes situaciones: (i) la diana o la célula se pone en contacto con un primer componente de una mezcla de reacción para crear una mezcla; después se añaden otros componentes de la mezcla de reacción en cualquier orden o combinación a la mezcla; y (ii) la mezcla de reacción se forma completamente antes de la mezcla con la diana o la célula. As used herein, the term "contacting" and its variants, when used in reference to any set of components, includes any process by which the components to be contacted are mixed in the same mixture (e.g., added into the same compartment or solution), and does not necessarily require actual physical contact between the stated components. The stated components may be contacted in any order or any combination (or subcombination), and may include situations where one or some of the stated components are subsequently removed from the mixture, optionally prior to the addition of other stated components. For example, "contacting A with B and C" includes any and all of the following situations: (i) A is mixed with C, then B is added to the mixture; (ii) A and B are mixed into a mixture; B is removed from the mixture, and then C is added to the mixture; and (iii) A is added to a mixture of B and C. “Contacting” a target nucleic acid or a cell with one or more reaction components, such as a polymerase, primer set, or probe, includes any or all of the following: (i) the target or cell is contacted with a first component of a reaction mixture to create a mixture; other components of the reaction mixture are then added in any order or combination to the mixture; and (ii) the reaction mixture is completely formed prior to mixing with the target or cell.

El término "mezcla", como se usa en la presente memoria, se refiere a una combinación de elementos, que están intercalados y no en ningún orden particular. Una mezcla es heterogénea y no separable espacialmente en sus diferentes constituyentes. Los ejemplos de mezclas de elementos incluyen varios elementos diferentes que se disuelven en la misma solución acuosa, o varios elementos diferentes unidos a un soporte sólido al azar o en ningún orden particular en donde los diferentes elementos no son espacialmente distintos. En otras palabras, una mezcla no es direccionable. The term "mixture" as used herein refers to a combination of elements, which are interspersed and not in any particular order. A mixture is heterogeneous and not spatially separable into its different constituents. Examples of mixtures of elements include several different elements that are dissolved in the same aqueous solution, or several different elements attached to a solid support randomly or in no particular order where the different elements are not spatially distinct. In other words, a mixture is not addressable.

Como se usa en la presente memoria, el término "sujeto" se refiere a cualquier organismo que tiene un genoma, preferiblemente, un animal vivo, por ejemplo, un mamífero, que ha sido objeto de diagnóstico, tratamiento, observación o experimento. Los ejemplos de un sujeto pueden ser un ser humano, un animal de ganado (ganado vacuno y vacuno lechero, ovejas, aves de corral, cerdos, etc.) o un animal de compañía (perros, gatos, caballos, etc.). As used herein, the term "subject" refers to any organism having a genome, preferably, a living animal, e.g., a mammal, that has been the subject of diagnosis, treatment, observation, or experiment. Examples of a subject may be a human, a livestock animal (cattle and dairy cattle, sheep, poultry, pigs, etc.), or a companion animal (dogs, cats, horses, etc.).

Una "muestra" como se usa en la presente memoria significa cualquier fluido o tejido biológico obtenido de un organismo (por ejemplo,paciente) o de componentes (por ejemplo, sangre) de un organismo. La muestra puede ser de cualquier tejido biológico, célula(s) o fluido. La muestra puede ser una "muestra clínica" que es una muestra derivada de un sujeto, tal como un paciente humano o un sujeto veterinario. Las muestras biológicas útiles incluyen, sin limitación, sangre completa, saliva, orina, líquido sinovial, médula ósea, líquido cefalorraquídeo, moco vaginal, moco cervical, secreciones nasales, esputo, semen, líquido amniótico, líquido de lavado broncoalveolar y otros exudados celulares de un paciente o sujeto. Tales muestras pueden diluirse adicionalmente con solución salina, tampón o un diluyente fisiológicamente aceptable. Alternativamente, tales muestras se concentran por medios convencionales. Las muestras biológicas también pueden incluir secciones de tejidos tales como secciones congeladas tomadas con fines histológicos. Una muestra biológica también puede denominarse "muestra de paciente". Una muestra biológica también puede incluir una proteína sustancialmente purificada o aislada, preparación de membrana o cultivo celular. A "sample" as used herein means any biological fluid or tissue obtained from an organism (e.g., patient) or from components (e.g., blood) of an organism. The sample may be any biological tissue, cell(s), or fluid. The sample may be a "clinical sample" which is a sample derived from a subject, such as a human patient or a veterinary subject. Useful biological samples include, without limitation, whole blood, saliva, urine, synovial fluid, bone marrow, cerebrospinal fluid, vaginal mucus, cervical mucus, nasal secretions, sputum, semen, amniotic fluid, bronchoalveolar lavage fluid, and other cellular exudates from a patient or subject. Such samples may be further diluted with saline, buffer, or a physiologically acceptable diluent. Alternatively, such samples are concentrated by conventional means. Biological samples may also include tissue sections such as frozen sections taken for histological purposes. A biological sample may also be referred to as a "patient sample." A biological sample may also include a substantially purified or isolated protein, membrane preparation, or cell culture.

Los términos "determinar", "medir", "evaluar" y "ensayar" se usan indistintamente e incluyen una medición tanto cuantitativa como cualitativa, e incluyen determinar si una característica, rasgo o cualidad está presente o no. La evaluación puede ser relativa o absoluta. La evaluación de la presencia de una diana incluye determinar la cantidad de la diana presente, así como determinar si está presente o ausente. The terms "determine", "measure", "evaluate" and "assess" are often used interchangeably and include both quantitative and qualitative measurement, and include determining whether a characteristic, trait or quality is present or not. Assessment may be relative or absolute. Assessing the presence of a target includes determining the amount of the target present as well as determining whether it is present or absent.

Como se usa en la presente memoria, el término valor de "referencia" se refiere a un valor que se correlaciona estadísticamente con un resultado particular en comparación con un resultado del ensayo. En realizaciones preferidas, el valor de referencia puede determinarse a partir de un análisis estadístico que examina la media de los valores de tipo salvaje. El valor de referencia puede ser un valor de puntuación umbral o un valor de puntuación de corte. Típicamente, un valor de referencia será un umbral por encima (o por debajo) del cual un resultado es más probable y por debajo del cual un resultado alternativo es más probable. As used herein, the term "reference" value refers to a value that statistically correlates with a particular outcome as compared to an assay result. In preferred embodiments, the reference value may be determined from a statistical analysis examining the mean of the wild-type values. The reference value may be a threshold score value or a cutoff score value. Typically, a reference value will be a threshold above (or below) which one outcome is more likely and below which an alternative outcome is more likely.

Como se divulga en la presente memoria, la diferencia de los valores es indicativa de la presencia o ausencia de un patógeno (por ejemplo,Mycobacterium tuberculosis) o una mutación. La frase "diferencia" del nivel o valor se refiere a diferencias en una variable (por ejemplo, Tm) de un analito (por ejemplo, un híbrido sonda-diana) en una muestra en comparación con un nivel o valor de control o referencia. En una realización, una diferencia de un valor o nivel puede ser una diferencia estadísticamente significativa entre las cantidades de un analito presente en una muestra en comparación con un control. Por ejemplo, una diferencia puede ser estadísticamente significativa si el nivel medido del analito se encuentra fuera de aproximadamente 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 o 5,0 desviaciones estándar de la media de cualquier grupo de control o de referencia. As disclosed herein, a difference in values is indicative of the presence or absence of a pathogen (e.g., Mycobacterium tuberculosis) or a mutation. The phrase "difference" in level or value refers to differences in a variable (e.g., Tm) of an analyte (e.g., a probe-target hybrid) in a sample compared to a control or reference level or value. In one embodiment, a difference in value or level may be a statistically significant difference between the amounts of an analyte present in a sample compared to a control. For example, a difference may be statistically significant if the measured level of the analyte falls outside of about 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, or 5.0 standard deviations of the mean of any control or reference group.

Como se divulga en la presente memoria, se proporcionan varios intervalos de valores. Se entiende que cada valor intermedio, hasta la décima parte de la unidad del límite inferior, a menos que el contexto indique claramente lo contrario, entre los límites superior e inferior de ese intervalo también se divulga específicamente. Cada intervalo más pequeño entre cualquier valor establecido o valor intermedio en un intervalo establecido y cualquier otro valor establecido o intermedio en ese intervalo establecido está incluido dentro de la descripción. Los límites superior e inferior de estos intervalos más pequeños pueden incluirse o excluirse independientemente en el intervalo, y cada intervalo donde uno, ninguno o ambos límites están incluidos en los intervalos más pequeños también está incluido dentro de la descripción, sujeto a cualquier límite excluido específicamente en el intervalo indicado. Cuando el intervalo indicado incluye uno o ambos de los límites, los intervalos que excluyen uno o ambos de esos límites incluidos también se incluyen en la descripción. El término "aproximadamente" se refiere generalmente a más o menos el 10 % del número indicado. Por ejemplo, "aproximadamente el 10 %" puede indicar un intervalo del 9 % al 11 %, y "aproximadamente 20" puede significar de 18-22. Otros significados de "aproximadamente" pueden ser evidentes a partir del contexto, tal como redondeo, por lo que, por ejemplo, "aproximadamente 1" también puede significar de 0,5 a 1,4. As disclosed herein, various ranges of values are provided. It is understood that each intermediate value, up to one-tenth of a unit of the lower limit, unless the context clearly dictates otherwise, between the upper and lower limits of that range is also specifically disclosed. Each smaller range between any stated value or intermediate value in a stated range and any other stated or intermediate value in that stated range is included within the disclosure. The upper and lower limits of these smaller ranges may be independently included or excluded in the range, and each range where one, neither, or both limits are included in the smaller ranges is also included within the disclosure, subject to any limits specifically excluded in the stated range. Where the stated range includes one or both of the limits, ranges that exclude one or both of those included limits are also included in the disclosure. The term "about" generally refers to plus or minus 10% of the stated number. For example, "about 10%" can indicate a range of 9% to 11%, and "about 20" can mean 18-22. Other meanings of "about" may be apparent from context, such as rounding, so, for example, "about 1" can also mean 0.5 to 1.4.

UsosUses

Recientemente, se han descrito dos ensayos de SMB separados que identifican rápida y fiablemente las mutaciones deM. tbque son responsables en gran medida de la resistencia a la rifampina y fluoroquinolona (FQ) (Chakravorty, S., B. et al., 2011, J Clin Microbiol 49:932-940; Chakravorty, S., H., et al., 2012, J Clin Microbiol 50:2194-2202). Los ensayos divulgados en la presente memoria tienen la ventaja de estar en formato de PCR en tiempo real, de modo que son fáciles de usar y no están sujetos a contaminación cruzada por amplicones. Además, se ha mostrado que la detección de mutaciones es robusta y susceptible de ensayo de alto rendimiento. Los ejemplos a continuación presentan un sistema de ensayo de detección de resistencia a fármacos de TB SMB, añadiendo ensayos que permiten la detección de resistencia a AMK y KAN. También se exploraron las causas de discordancia entre el ensayo divulgado en la presente memoria y los métodos de ensayo de susceptibilidad fenotípica. Los resultados muestran que algunos de los métodos fenotípicos usados más comúnmente pueden no detectar aislados deM.tbcon mutaciones que confieren resistencia si estas mutaciones solo aumentan moderadamente las concentraciones inhibidoras mínimas (MIC) para KAN. También se descubrieron nuevas mutaciones enwhiB7que están asociados con un bajo nivel de resistencia a KAN. Recently, two separate SMB assays have been described that rapidly and reliably identify M. tb mutations that are largely responsible for rifampin and fluoroquinolone (FQ) resistance (Chakravorty, S., B. et al., 2011, J Clin Microbiol 49:932-940; Chakravorty, S., H., et al., 2012, J Clin Microbiol 50:2194-2202). The assays disclosed herein have the advantage of being in real-time PCR format, so they are easy to use and not subject to cross contamination by amplicons. Furthermore, mutation detection has been shown to be robust and amenable to high-throughput testing. The examples below present a TB SMB drug resistance detection assay system, adding assays that allow detection of AMK and KAN resistance. The causes of discordance between the assay disclosed herein and phenotypic susceptibility testing methods were also explored. The results show that some of the most commonly used phenotypic methods may fail to detect M. tb isolates with resistance-conferring mutations if these mutations only moderately increase the minimum inhibitory concentrations (MICs) for KAN. New mutations in whiB7 that are associated with low-level resistance to KAN were also discovered.

Como se divulga en la presente memoria, la PCR de SMB multiplexada y el ensayo de fusión identificaron con precisión mutaciones en el genrrsy promotor deeisasociadas con resistencia a AMK y/o KAN. El ensayo no produjo llamadas de resistencia falsas cuando se probó contra NTM, bacterias gram positivas y gram negativas. La mayoría de los casos de hetero-resistencia también se detectó por el ensayo, cuando estaban presentes. A diferencia de la plataforma MTBDRsl, el ensayo se puede realizar en un sistema de PCR en tiempo real cerrado, y se puede adaptar fácilmente a pruebas de alto rendimiento ya que todas las etapas de ensayo se realizan en placas de 384 pocillos. El ensayo SMB también evita problemas potenciales asociados con métodos alternativos para la detección de mutaciones. El análisis de curvas de fusión de alta resolución requiere la capacidad de detectar variaciones sutiles en las curvas de fusión (Yadav, R., S., et al., 2012, J Appl Microbiol 113:856-862). Otros ensayos moleculares basados en fusión post-PCR deben detectar mutaciones decodificando contornos de fluorescencia complejos (Rice, J. E., et al., 2012. Nucleic Acids Res 40: e164). Por el contrario, el ensayo SMB produce picos de Tm claros y fácilmente distinguibles y desplazamientos de Tm definitivos para identificar las mutaciones de interés. Los valores de Tm individuales también se pueden usar para agrupar muestras que tienen el mismo genotipo. As disclosed herein, the multiplexed SMB PCR and melting assay accurately identified mutations in the dei gene and promoter associated with AMK and/or KAN resistance. The assay did not produce false resistance calls when tested against NTM, Gram-positive, and Gram-negative bacteria. The majority of instances of hetero-resistance were also detected by the assay, when present. Unlike the MTBDRsl platform, the assay can be performed in a closed real-time PCR system, and can be easily adapted to high-throughput testing as all assay steps are performed in 384-well plates. The SMB assay also avoids potential problems associated with alternative methods for mutation detection. High-resolution melting curve analysis requires the ability to detect subtle variations in melting curves (Yadav, R., S., et al., 2012, J Appl Microbiol 113:856-862). Other post-PCR melting-based molecular assays must detect mutations by decoding complex fluorescence contours (Rice, J. E., et al., 2012. Nucleic Acids Res 40:e164). In contrast, the SMB assay produces clear, easily distinguishable Tm peaks and definitive Tm shifts to identify mutations of interest. Individual Tm values can also be used to group samples that have the same genotype.

Como se divulga en la presente memoria, se probó un ensayo en un panel de 603 muestras clínicas que representaban tanto nuevos casos de TB como casos de retratamiento no resueltos, y se evaluó la relación de las mutaciones diana con el patrón de susceptibilidad de los aislados clínicos. Se observó que el 100 % de los aislados con mutaciones A1401G enrrstenían una fuerte correlación con un alto nivel de resistencia tanto a AMK como a KAN. Sin embargo, las mutaciones en el promotor deeisdieron como resultado una resistencia a KAN de solo moderada a bajo nivel y ninguna resistencia a AMK, lo que es consistente con estudios previos (Campbell, P. J., et al, 2011, Antimicrob Agents Chemother 55:2032-2041; Zaunbrecher, M. A., et al., 2009, Proc Natl Acad Sci U S A 106:20004-20009). El estudio también mostró aquí que el método de concentración absoluta LJ para el ensayo de susceptibilidad no detecta adecuadamente un nivel de resistencia a KAN de moderado a bajo. De hecho, casi dos tercios de las muestras con mutaciones en el promotor deeisse detectaron como susceptibles a KAN en el medio LJ. Sin embargo, todas menos una muestra con mutaciones en el promotor deeisse detectaron como resistentes a KAN por el método MGIT. Dos de tales aislados contenían una mutación C(-12)T eneis. Estos mutantes también eran resistentes a KAN cuando se ensayaron por MYCOTB, que mostró una MIC de KAN de 5 μg/ml. Estudios previos han sugerido que los aislados clínicos con mutaciones C(-12)T no se correlacionan (Zaunbrecher (2009) o se correlacionan mal (Campbell, 2011; Hoshide, M., L. et al.,2014, J Clin Microbiol 52:1322-1329.) con resistencia a KAN. Estos estudios perdieron posiblemente la relación entre esta mutación y el bajo nivel de resistencia a KAN debido al método de ensayo usado para establecer susceptibilidad fenotípica. Estos resultados sugieren que los métodos de MGIT o MYCOTB deberían ser preferidos para ensayar la resistencia fenotípica a KAN. También resaltan la potencia de las pruebas de resistencia genotípica, tal como la divulgada en la presente memoria, para detectar mutaciones que causan un bajo nivel de resistencia y pueden perderse por pruebas fenotípicas solas (Rigouts, L., M. et al.,2013, J Clin Microbiol 51:2641-2645; Sirgel, F. A., et al., 2012, Microb Drug Resist 18:193-197; y Van Deun, A., et al.,2013, J Clin Microbiol 51:2633-2640). As disclosed herein, an assay was tested on a panel of 603 clinical specimens representing both new TB cases and unresolved retreatment cases, and the relationship of the target mutations to the susceptibility pattern of the clinical isolates was assessed. It was observed that 100% of the isolates with A1401G mutations were strongly correlated with high level resistance to both AMK and KAN. However, mutations in the promoter resulted in only moderate to low level resistance to KAN and no resistance to AMK, which is consistent with previous studies (Campbell, P. J., et al, 2011, Antimicrob Agents Chemother 55:2032-2041; Zaunbrecher, M. A., et al., 2009, Proc Natl Acad Sci U S A 106:20004-20009). The study also showed here that the LJ absolute concentration method for susceptibility testing does not adequately detect moderate to low level of KAN resistance. Indeed, almost two-thirds of the samples with mutations in the deeisse promoter were detected as susceptible to KAN on LJ medium. However, all but one sample with mutations in the deeisse promoter were detected as resistant to KAN by the MGIT method. Two such isolates contained a C(-12)T eneis mutation. These mutants were also resistant to KAN when tested by MYCOTB, which showed a KAN MIC of 5 μg/ml. Previous studies have suggested that clinical isolates with C(-12)T mutations do not correlate (Zaunbrecher (2009) or correlate poorly (Campbell, 2011; Hoshide, M., L. et al.,2014, J Clin Microbiol 52:1322-1329.) with KAN resistance. These studies possibly missed the relationship between this mutation and low level KAN resistance due to the assay method used to establish phenotypic susceptibility. These results suggest that the MGIT or MYCOTB methods should be preferred for assaying phenotypic resistance to KAN. They also highlight the power of genotypic resistance testing, such as that disclosed herein, to detect mutations that cause low level resistance and may be missed by phenotypic testing alone (Rigouts, L., M. et al.,2013, J Clin Microbiol 51:2641-2645; Sirgel, F. A., et al., 2012, Microb Drug Resist 18:193-197; and Van Deun, A., et al.,2013, J Clin Microbiol 51:2633-2640).

El conjunto de estudio incluía aquí una muestra que era una mezcla derrstipo salvaje y mutantes C1402T derrs. Esta muestra fue susceptible tanto a AMK como a KAN en medio LJ. Se ha informado que los aislados con mutaciones C1402T son susceptibles a AMK, pero resistentes a KAN (Maus, C. E., et al., 2005, Antimicrob Agents Chemother 49:3192-3197). En este caso particular, los ensayos de susceptibilidad repetidos usando medio LJ mostraron susceptibilidad a KAN presumiblemente debido a la naturaleza hetero-resistente de la muestra. Aquí, el ensayo molecular sirvió como un mejor predictor de resistencia potencialmente emergente que el ensayo fenotípico, ya que el ensayo SMB detectó claramente la presencia de los tipos de ADN tanto de tipo salvaje como mutante. The study set here included a sample that was a mixture of wild-type and C1402T derrs mutants. This sample was susceptible to both AMK and KAN on LJ medium. Isolates with C1402T mutations have been reported to be susceptible to AMK, but resistant to KAN (Maus, C. E., et al., 2005, Antimicrob Agents Chemother 49:3192-3197). In this particular case, repeated susceptibility assays using LJ medium showed susceptibility to KAN presumably due to the hetero-resistant nature of the sample. Here, the molecular assay served as a better predictor of potentially emerging resistance than the phenotypic assay, as the SMB assay clearly detected the presence of both wild-type and mutant DNA types.

La incidencia de mutaciones en 1484 derrsen cepas clínicas con resistencia a AMK o KAN ha sido muy baja (Georghiou, S. B., et al., 2012, PLoS One 7: e33275) lo que hace que su importancia clínica sea debatible. Una versión separada del ensayo que se dirigió al codón 1484 derrsno detectó ninguna mutación en ninguno de los 603 aislados en el estudio, así como en 259 aislados adicionales del área de Nueva Jersey-Nueva York, que incluían 33 aislados resistentes a AMK y KAN. La ausencia de cualesquiera mutaciones en 1484 derrsen este conjunto de estudio ampliado se confirmó mediante secuenciación de Sanger (datos no mostrados). A la luz de la muy baja prevalencia de las mutaciones en 1484 derrs, es poco probable que este codón proporcione mucho valor en la predicción de la resistencia a aminoglucósidos. Por tanto, se recomienda que los ensayos moleculares para resistencia a aminoglucósidos se dirijan solo a los codones 1401-1402 en el genrrs. The incidence of mutations in 1484 derrs in clinical strains with resistance to AMK or KAN has been very low (Georghiou, S. B., et al., 2012, PLoS One 7: e33275) making their clinical significance debatable. A separate version of the assay that targeted the 1484 derrs codon did not detect any mutations in any of the 603 isolates in the study, as well as in an additional 259 isolates from the New Jersey-New York area, which included 33 isolates resistant to both AMK and KAN. The absence of any mutations in 1484 derrs in this expanded study set was confirmed by Sanger sequencing (data not shown). In light of the very low prevalence of mutations in 1484 derrs, this codon is unlikely to provide much value in predicting aminoglycoside resistance. Therefore, it is recommended that molecular assays for aminoglycoside resistance target only codons 1401-1402 in the rrs gene.

Se encontró que 22 muestras resistentes a AMK o KAN tenían secuencias de tipo salvaje en el genrrsy región promotora deeis. Un estudio reciente ha mostrado una posible asociación entre mutaciones en la 5'UTR delwhiB7y la resistencia a KAN, identificando una mutación en 5'UTR dewhiB7en una sola cepa clínica con resistencia a KAN no explicada (Reeves, A. Z., et al., 2013, Antimicrob Agents Chemother 57:1857-1865). También se describieron varias mutaciones en 5'UTR dewhiB7novedosas, así como una deleción, que parecen estar asociadas con la resistencia a KAN. No se han identificado biomarcadores universales adecuados que puedan explicar la resistencia a KAN y AMK en el 15-20 % restante de cepas clínicas conrrs,región promotora deeisde tipo salvaje. Las muestras que contienen el ADN del genrrsy la región promotora deeistipo salvaje mezclado con una cantidad traza de dianas mutantes de una subpoblación resistente a KAN o AMK también podría explicar las discordancias restantes entre las pruebas de resistencia fenotípica y el ensayo de SMB divulgado en la presente memoria. Sin embargo, la costosa investigación de la hetero-resistencia estaba más allá del alcance de este estudio. Algunos estudios recientes han sugerido que los genes de PPE60 y Rv3168 podrían estar implicados en la resistencia a KAN no explicada (Fahrat, M. R., et al.,2013. Nat Genet 45:1183-1189; Zhang, H., et al., 2013, Nat Genet 45:1255-1260) aunque esto sigue sin ser verificado en entornos clínicos. Twenty-two AMK- or KAN-resistant samples were found to have wild-type sequences in the gene rrs and promoter region of deis. A recent study has shown a possible association between mutations in the 5'UTR of whiB7 and KAN resistance, identifying a mutation in the 5'UTR of whiB7 in a single clinical strain with unexplained KAN resistance (Reeves, A. Z., et al., 2013, Antimicrob Agents Chemother 57:1857-1865). Several novel 5'UTR mutations of whiB7, as well as a deletion, were also described that appear to be associated with KAN resistance. No suitable universal biomarkers have been identified that can explain resistance to KAN and AMK in the remaining 15-20% of clinical strains with wild-type rrs,deis promoter region. Samples containing wild-type gene DNA and the promoter region mixed with a trace amount of mutant targets from a KAN- or AMK-resistant subpopulation could also explain the remaining discordances between the phenotypic resistance tests and the SMB assay disclosed herein. However, expensive investigation of hetero-resistance was beyond the scope of this study. Some recent studies have suggested that the PPE60 and Rv3168 genes might be involved in unexplained KAN resistance (Fahrat, M. R., et al.,2013. Nat Genet 45:1183-1189; Zhang, H., et al., 2013, Nat Genet 45:1255-1260) although this remains to be verified in clinical settings.

En resumen, se desarrolla un ensayo sensible y específico para la detección de la resistencia a AMK y KAN enM.tby se validó en aislados clínicos con una alta prevalencia de TB MDR y XDR. Los resultados muestran que las mutaciones A1401G enrrscodifican un alto nivel de resistencia cruzada tanto a AMK como a KAN, y que las mutaciones en el promotor deeiscodifican resistencia a KAN de nivel moderado a bajo, lo que es consistente con estudios genómicos funcionales previos (Zaunbrecher 2009). La comparación del rendimiento del ensayo divulgado en la presente memoria con tres métodos de ensayo de susceptibilidad fenotípica diferentes en medios sólidos y líquidos reveló que la resistencia a KAN de nivel bajo a moderado causada por las mutaciones en el promotor deeisse pierden en gran medida por las pruebas de susceptibilidad basadas en LJ. Estos resultados argumentan fuertemente el valor de las pruebas genotípicas para detectar la resistencia a aminoglucósidos, y los resultados demuestran la utilidad específica del ensayo basado en SMB divulgado en la presente memoria. In summary, a sensitive and specific assay for the detection of AMK and KAN resistance in M.tb was developed and validated in clinical isolates with a high prevalence of MDR and XDR TB. The results show that A1401G mutations encode a high level of cross-resistance to both AMK and KAN, and that mutations in the dei promoter encode moderate to low level KAN resistance, which is consistent with previous functional genomic studies (Zaunbrecher 2009). Comparison of the performance of the assay disclosed herein with three different phenotypic susceptibility testing methods on solid and liquid media revealed that low to moderate level KAN resistance caused by mutations in the dei promoter is largely missed by LJ-based susceptibility testing. These results strongly argue for the value of genotypic testing for detecting aminoglycoside resistance, and the results demonstrate the specific utility of the SMB-based assay disclosed herein.

EjemplosExamples

Ejemplo 1 Example 1

Este ejemplo describe materiales y métodos usados en los EJEMPLOS 2-7 más adelante. This example describes materials and methods used in EXAMPLES 2-7 below.

Muestras de ADNDNA samples

Las muestras de ensayo deM.tbconsistían en ADN aislado de 603 aislados secuenciales deM.tbcultivados de 503 pacientes inscritos en un estudio de historia natural de tuberculosis MDR (NCT00341601 en clinicaltrials.gov) en el Hospital Nacional de Masan en Changwon, República de Corea. Se probaron dos cohortes. La cohorte A consistió en casos de TB recién sospechosos sin tratamiento previo (158 muestras) y la cohorte B consistió en casos de TB de retratamiento (445 muestras). Se recogieron muestras de esputo frescas de cada paciente al inicio del tratamiento y se cultivaron para determinarM.tb.En un subconjunto de pacientes, se recogieron muestras de esputo repetidas en el 1<er>, 4<º>y 6º meses de tratamiento y también se cultivaron para determinarM.tb.Se tomaron muestras de prueba de micobacterias no tuberculosis (NTM) y bacterias gram positivas y gram negativas del repositorio de ADN de la New Jersey Medical School (NJMS) como se ha descrito previamente (Chakravorty, S., 2012. J Clin Microbiol 50:2194-2202).Ensayo fenotípico de susceptibilidad a fármacosThe M. tb test samples consisted of DNA isolated from 603 sequential M. tb isolates cultured from 503 patients enrolled in a natural history study of MDR-TB (NCT00341601 at clinicaltrials.gov) at Masan National Hospital in Changwon, Republic of Korea. Two cohorts were tested. Cohort A consisted of treatment-naïve newly suspected TB cases (158 samples) and cohort B consisted of retreatment TB cases (445 samples). Fresh sputum samples were collected from each patient at the start of treatment and cultured for M.tb. In a subset of patients, repeat sputum samples were collected at the 1st, 4th, and 6th months of treatment and also cultured for M.tb. Non-tuberculous mycobacteria (NTM) and gram-positive and gram-negative bacteria test samples were taken from the New Jersey Medical School (NJMS) DNA repository as previously described (Chakravorty, S., 2012. J Clin Microbiol 50:2194-2202). Phenotypic drug susceptibility assay

Se realizó un ensayo fenotípico de susceptibilidad a fármacos en los 603 aislados mediante el método de concentración absoluta en medio LJ para determinar la susceptibilidad a AMK y KAN usando concentraciones críticas de 40 µg/ml (la concentración estándar usada durante 2012 cuando se ensayaron los aislados) para ambos antibióticos (Jnawali, H. N., 2013, Diagn Microbiol Infect Dis 76:187-196) en el Centro Internacional de Investigación de la Tuberculosis (ITRC), Corea del Sur. Las MIC para AMK y KAN para 173/603 muestras también se evaluaron usando Placas MIC TREK Sensititre<®>MYCOTB ("MYCOTB"; TREK Diagnostic Systems, Cleveland, Ohio, EE. UU.) como se ha descrito previamente (Lee, J., 2014, Antimicrob Agents Chemother 58:11-18). Para 560/603 muestras, también se evaluó la resistencia a KAN usando el sistema de Tubo Indicador de Crecimiento Micobacteriano (MGIT) (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, EE. UU.) a una concentración crítica de 2,5 μg/ml. Para las muestras con resultados de prueba de susceptibilidad fenotípica que eran discordantes con los resultados de secuenciación de Sanger de los genes diana, se repitieron las pruebas de susceptibilidad fenotípica para confirmar los hallazgos iniciales. En los casos en los que los resultados de las pruebas de susceptibilidad a MGIT y LJ mostraron discordancia, se repitieron ambos ensayos para confirmar o rectificar los hallazgos iniciales. Phenotypic drug susceptibility testing was performed on the 603 isolates by the absolute concentration method in LJ medium to determine susceptibility to AMK and KAN using breakpoint concentrations of 40 µg/ml (the standard concentration used during 2012 when the isolates were tested) for both antibiotics (Jnawali, H. N., 2013, Diagn Microbiol Infect Dis 76:187-196) at the International Tuberculosis Research Centre (ITRC), South Korea. MICs for AMK and KAN for 173/603 samples were also assessed using TREK Sensititre<®>MYCOTB MIC Plates ("MYCOTB"; TREK Diagnostic Systems, Cleveland, OH, USA) as previously described (Lee, J., 2014, Antimicrob Agents Chemother 58:11-18). For 560/603 samples, KAN resistance was also assessed using the Mycobacterial Growth Indicator Tube (MGIT) system (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA) at a critical concentration of 2.5 μg/ml. For samples with phenotypic susceptibility test results that were discordant with Sanger sequencing results of the target genes, phenotypic susceptibility testing was repeated to confirm the initial findings. In cases where MGIT and LJ susceptibility test results showed discordance, both assays were repeated to confirm or rectify the initial findings.

Preparación y secuenciación del ADNDNA preparation and sequencing

Se preparó ADN tanto para la prueba de ensayo SMB como para la secuenciación de Sanger a partir de aislados cultivados hirviendo un asa de cultivo en 200 μl de resina Instagene Matrix (Bio-Rad Laboratories, Hercules California, EE. UU.) en presencia de Triton X100 al 0,1 % durante 10-15 minutos. El sobrenadante se recuperó después de la centrifugación y se cuantificó usando un espectrofotómetro de microvolumen Nanodrop (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, EE. UU.). Para la secuenciación de Sanger, dos fragmentos diferentes del genrrs(nucleótidos 420-980 y 1293-1537) y una parte de la secuencia codificante deeisen 5’ más la totalidad del promotor deeisse amplificaron utilizando 0,5 μM de cebadores directos e inversos, tampón de PCR 1X, dNTP 250 mM, MgCl22,5 mM y 0,03 U/µl de enzima ADN polimerasa AmpliTaq Gold (Applied Biosystems, Foster City, California, EE. UU.) según los siguientes parámetros: desnaturalización inicial a 95 °C durante 10 min, seguido de 40 ciclos de 95 °C durante 10 s, 58-60 °C durante 30 s y 72 °C durante 10-30 s dependiendo del tamaño del amplicón. La región promotora deeisy los fragmentos del genrrsse amplificaron como se ha descrito previamente (10, 33). Para un subconjunto de muestras, un fragmento de 538 pb del gen whiB7 que incluye 412 pb de la región 5' no traducida y 126 pb del ORF se amplificó y secuenció usando los cebadores whiB7F 5'aaacgcgcaggtcagaaaat 3' y whiB7R 5'cagtgtcttggctacctcga 3' (SEQ ID No: 70 y 71). Adicionalmente, un fragmento de 275 pb del gen whiB7, que incluía casi el ORF de whiB7 completo, también se amplificó usando los cebadores whiB7-ingen-F 5' GTCGGTACTGACAGTCCCC 3' y whiB7-ingen-R 5'ATGCAACAGCATCCTTGCG 3' (SEQ ID No: 72 y 73). Los productos de PCR se sometieron a secuenciación bidireccional usando los cebadores directos e inversos específicos de gen en un analizador genético 3130XL (Applied Bio-systems, Foster City, California, EE. UU.) usando un BigDye Terminator, versión 3.1, kit de secuenciación de ciclo (Applied Biosystems) según las instrucciones del fabricante. DNA for both SMB assay testing and Sanger sequencing was prepared from cultured isolates by boiling a loopful of culture in 200 μl of Instagene Matrix resin (Bio-Rad Laboratories, Hercules California, USA) in the presence of 0.1% Triton X100 for 10–15 min. The supernatant was recovered after centrifugation and quantified using a Nanodrop microvolume spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA). For Sanger sequencing, two different fragments of the rrs gene (nucleotides 420-980 and 1293-1537) and a part of the 5’ deeisen coding sequence plus the entire deeisse promoter were amplified using 0.5 μM of forward and reverse primers, 1X PCR buffer, 250 mM dNTPs, 22.5 mM MgCl and 0.03 U/µl of AmpliTaq Gold DNA polymerase enzyme (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) according to the following parameters: initial denaturation at 95 °C for 10 min, followed by 40 cycles of 95 °C for 10 s, 58-60 °C for 30 s and 72 °C for 10-30 s depending on the amplicon size. The promoter region and whiB7 gene fragments were amplified as previously described (10, 33). For a subset of samples, a 538 bp fragment of the whiB7 gene including 412 bp of the 5' untranslated region and 126 bp of the ORF was amplified and sequenced using primers whiB7F 5'aaacgcgcaggtcagaaaat 3' and whiB7R 5'cagtgtcttggctacctcga 3' (SEQ ID No: 70 and 71). Additionally, a 275 bp fragment of the whiB7 gene, which included almost the complete whiB7 ORF, was also amplified using the primers whiB7-ingen-F 5' GTCGGTACTGACAGTCCCC 3' and whiB7-ingen-R 5'ATGCAACAGCATCCTTGCG 3' (SEQ ID No: 72 and 73). The PCR products were subjected to bidirectional sequencing using the gene-specific forward and reverse primers on a 3130XL Genetic Analyzer (Applied Bio-systems, Foster City, CA, USA) using a BigDye Terminator, version 3.1, cycle sequencing kit (Applied Biosystems) according to the manufacturer's instructions.

Balizas moleculares y cebadores de ensayoMolecular beacons and assay primers

Los ensayos de SMB se dirigen a mutaciones enM.tben los codones 1401 y 1402 del genrrsy mutaciones a lo largo de la región promotora del geneis. Se amplificó un fragmento de 113 pb (nucleótidos 1335-1451) del genrrsusando los cebadores AMG-F (5'-GCTAGTAATCGCAGATCAGCAACGCTGC-3', SEQ ID No: 51) y AMG-R (5'-CCTCCCGAGGGTTAGGCCACT-3', SEQ ID No: 52) y un fragmento de 98 pb que abarca la región promotora y los cinco codones iniciales del geneis(nucleótidos -81 a 17) se amplificó usando los cebadoreseis-F (5'-CACAGGGTCACAGTCACAGAATC-3', SEQ ID No: 18) yeis-R (5'-GCATCGCGTGATCCTTTGCCAGAC-3', SEQ ID No: 53). Los cebadores derrsse diseñaron para ser específicos para el géneroMycobacteriumy los cebadores deeisse diseñaron para ser específicos para el complejoM.tb. Una sonda SMBrrs-1400 (5'-6carboxifluoresceinacacgaccgcccgtcacgtcatgaaagtcggtcgtg-BHQ1-3', SEQ ID No: 59) y dos sondas SMBeis-1 (5'-Cianina5-caggcggtcgtaatattcacgtgcacctggccgccgcctg-BHQ2-3', SEQ ID No: 16) yeis-2 (5'-TexasRedctgcggcatatgccacagtcggattctctgacgcgag-BHQ2-3', SEQ ID No: 61) (donde las secuencias subrayadas representan la porción de tallo de la SMB y BHQ representa el apantallador de huecos negros) se dirigen contra el genrrsy la región promotora deeisrespectivamente. La sonda derrsse diseñó para ser complementaria a la cadena antisentido y las sondas deeisse diseñaron para ser complementarias a la cadena con sentido. Los SMB se diseñaron usando el programa de plegamiento de ADNin silicoen http://mfold.rna.albany.edu/?q_mfold/dna-folding-form, y el programa de plegamiento híbrido sonda-diana en http://mfold.rna.albany.edu/?q_DINAMelt/Two-state-melting se usó para predecir las posibles estructuras híbridas sonda-diana y temperaturas de fusión (Tm). Las sondas se diseñaron para generar una diferencia máxima de Tm entre secuencias de tipo salvaje y mutantes en sus respectivas regiones diana para permitir la identificación inequívoca de mutaciones. Los cebadores se obtuvieron de Sigma Aldrich (St. Louis, Missouri, EE. UU.) y las sondas SMB de Biosearch Technologies (Novato, California, EE. UU.). SMB assays target mutations in M.tb at codons 1401 and 1402 of the gene and mutations along the promoter region of the gene. A 113 bp fragment (nucleotides 1335-1451) of the gene was amplified using primers AMG-F (5'-GCTAGTAATCGCAGATCAGCAACGCTGC-3', SEQ ID No: 51) and AMG-R (5'-CCTCCCGAGGGTTAGGCCACT-3', SEQ ID No: 52) and a 98 bp fragment encompassing the promoter region and the five initial codons of the gene (nucleotides -81 to 17) was amplified using primers eis-F (5'-CACAGGGTCACAGTCACAGAATC-3', SEQ ID No: 18) and eis-R (5'-GCATCGCGTGATCCTTTGCCAGAC-3', SEQ ID No: 53). Primers derrsse were designed to be specific for the genus Mycobacterium and primers deeisse were designed to be specific for the M.tb complex. One probe SMBrrs-1400 (5'-6-carboxyfluoresceincacgaccgcccgtcacgtcatgaaagtcggtcgtg-BHQ1-3', SEQ ID No: 59) and two probes SMBeis-1 (5'-Cyanine5-caggcggtcgtaatattcacgtgcacctggccgccgcctg-BHQ2-3', SEQ ID No: 16) and eis-2 (5'-TexasRedctgcggcatatgccacagtcggattctctgacgcgag-BHQ2-3', SEQ ID No: 61) (where the underlined sequences represent the stem portion of SMB and BHQ represents the black hole screener) are directed against the gene rrs and the promoter region of eis, respectively. The derrs probe was designed to be complementary to the antisense strand and the deeisse probes were designed to be complementary to the sense strand. SMBs were designed using the in silico DNA folding program at http://mfold.rna.albany.edu/?q_mfold/dna-folding-form, and the probe-target hybrid folding program at http://mfold.rna.albany.edu/?q_DINAMelt/Two-state-melting was used to predict possible probe-target hybrid structures and melting temperatures (Tm). Probes were designed to generate a maximal Tm difference between wild-type and mutant sequences in their respective target regions to allow unambiguous identification of mutations. Primers were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Missouri, USA) and SMB probes from Biosearch Technologies (Novato, California, USA).

Procedimiento de ensayoTest procedure

Todas las muestras se codificaron independientemente y se distribuyeron aleatoriamente para asegurar que la validación del ensayo se realizaba de una manera ciega. El ensayo se probó tanto en ITRC en Masan, Corea del Sur como en la Escuela Médica de Nueva Jersey (NJMS), Rutgers, Newark, Nueva Jersey. Una vez completada la prueba de todo el conjunto de 603 muestras, las muestras se decodificaron y los resultados de la PCR se compararon con la secuenciación correspondiente y los resultados de las pruebas de susceptibilidad fenotípica a los fármacos. Los resultados obtenidos en cada sitio también se compararon. Los resultados del ensayo no se notificaron a los médicos responsables del tratamiento y no se usaron para guiar ninguna decisión de tratamiento. La PCR se realizó en placas de 384 pocillos usando un sistema de PCR en tiempo real Roche Light Cycler 480 II (Roche Diagnostics Co. Indianápolis, Indiana, EE. UU.) en volúmenes de reacción de 20 µl que contenían cebador directo 100 nM y cebador inverso 1 µM para el genrrsy cebador directo 1 μM y cebador inverso 50 nM para la región promotora deeis, 1 ng/μl de sondas derrs-1400 yeis-1 y 0,8 ng/μl de sondaeis-2, MgCl24 mM, trifosfatos de desoxinucleósido 250 mM (dNTP), tampón 1XPCR, glicerol al 8 %, 0,06 U/µl de ADN polimerasa Platino<®>TfiExo(-) (Life Technologies, Grand Island, Nueva York, EE. UU.) y de 2 a 5 ng de ADN de muestra o un volumen equivalente de agua. La PCR se llevó a cabo con las siguientes etapas: activación de la enzima durante 2 min a 95 °C, seguido de 50 ciclos de desnaturalización a 95 °C durante 10 s e hibridación y extensión combinadas a 67 °C durante 30 s. Después del ciclado de PCR, se realizó un análisis post-PCR-Tm por desnaturalización a 95 °C durante 2 min, seguido de enfriamiento hasta 45 °C y luego calentamiento gradual hasta 85 °C, con monitorización continua de la fluorescencia durante el proceso a una tasa de 1 adquisición de datos por grado centígrado. Los valores de Tm se identificaron al final de la reacción usando el software de llamada de Tm (software Light Cycler 480). Sin embargo, cada Tm también fue verificada por un observador entrenado antes de realizar la identificación final del valor de Tm. Las muestras que mostraron picos dobles distintos para cualquier sonda correspondiente a las Tm de tipo salvaje y mutante se consideraron indicativas de heteror-resistencia. Se utilizó un control sin molde usando agua estéril en lugar de ADN como molde como control negativo de ADN, y también se incluyó un control positivo de ADN usando 1 ng de ADN genómico deM. tbH37Rv como molde en cada placa de ensayo. All samples were independently coded and randomized to ensure that assay validation was performed in a blinded manner. The assay was tested at both the ITRC in Masan, South Korea and at New Jersey Medical School (NJMS), Rutgers, Newark, New Jersey. After testing of the entire set of 603 samples was completed, the samples were decoded and PCR results were compared to corresponding sequencing and phenotypic drug susceptibility testing results. Results obtained at each site were also compared. Assay results were not reported to treating physicians and were not used to guide any treatment decisions. PCR was performed in 384-well plates using a Roche Light Cycler 480 II Real-Time PCR System (Roche Diagnostics Co. Indianapolis, Indiana, USA) in 20 µl reaction volumes containing 100 nM forward primer and 1 µM reverse primer for the gene, 1 µM forward primer and 50 nM reverse primer for the deeis promoter region, 1 ng/µl each of derrs-1400 and eis-1 probes and 0.8 ng/µl of eis-2 probes, 24 mM MgCl, 250 mM deoxynucleoside triphosphates (dNTPs), 1XPCR buffer, 8% glycerol, 0.06 U/µl Platinum<®>TfiExo(-) DNA polymerase (Life Sciences, Inc., Indianapolis, IN, USA). Technologies, Grand Island, NY, USA) and 2–5 ng of sample DNA or an equivalent volume of water. PCR was carried out with the following steps: enzyme activation for 2 min at 95 °C, followed by 50 cycles of denaturation at 95 °C for 10 s and combined annealing and extension at 67 °C for 30 s. After PCR cycling, post-PCR-Tm analysis was performed by denaturation at 95 °C for 2 min, followed by cooling to 45 °C and then gradual heating to 85 °C, with continuous fluorescence monitoring during the process at a rate of 1 data acquisition per degree Celsius. Tm values were identified at the end of the reaction using Tm calling software (Light Cycler 480 software). However, each Tm was also verified by a trained observer before the final Tm value identification was performed. Samples showing distinct double peaks for any probe corresponding to the wild-type and mutant Tm were considered indicative of hetero-resistance. A no-template control using sterile water instead of DNA as template was used as a negative DNA control, and a positive DNA control using 1 ng of M. tbH37Rv genomic DNA as template was also included in each assay plate.

Aprobación de sujetos humanosApproval of human subjects

Este estudio fue aprobado por los comités de revisión institucionales del Hospital Nacional de Masan, NIAID y Rutgers (anteriormente UMDNJ), y todos los sujetos dieron su consentimiento informado por escrito (protocolo IRB de Rutgers número 0120090104). This study was approved by the Institutional Review Boards of Masan National Hospital, NIAID, and Rutgers (formerly UMDNJ), and all subjects provided written informed consent (Rutgers IRB protocol number 0120090104).

Ejemplo 2. Identificación de valores de Tm asociados con secuencias de tipo salvaje y mutantes Example 2. Identification of Tm values associated with wild-type and mutant sequences

El ensayo basado en SMB divulgado en la presente memoria detectó resistencia a AMK y KAN buscando mutaciones en el genrrsy el promotor deeisdeM.tbque tienen asociaciones conocidas con resistencia. El ensayo consistió en una etapa de PCR seguida de un análisis de Tm en presencia de sondas SMB complementarias a porciones de los amplicones diana derrsyeis. Los inventores evaluaron primero la capacidad del ensayo para identificar las mutaciones diana en oligonucleótidos artificiales y moldes de ADN secuenciados de cepas deM.tb detipo salvaje y mutantes seleccionadas (datos no mostrados). Las secuencias de tipo salvaje se identificaron por la presencia de valores de Tm dentro de 1 °C de los valores medios conocidos para las dianas de tipo salvaje. Las secuencias mutantes se identificaron mediante un desplazamiento en los valores de Tm de al menos cinco desviaciones estándar de los valores medios de Tm de tipo salvaje. La capacidad del ensayo para detectar las mutaciones más prevalentes asociadas con la resistencia a AMK y KAN se evaluó después en las muestras clínicas de ADN. Se realizaron ensayos en un panel de 603 muestras clínicas, que consistían en 487 muestras con secuencias de tipo salvaje y 116 muestras con mutaciones en las dianas de ensayo. Cinco de estas muestras tenían mezclas de ADN tanto de tipo salvaje como mutante detectadas en la secuenciación de Sanger. El ensayo SMB identificó correctamente 115/116 (99 %) muestras mutantes o mixtas (muestras heterogéneas que contenían ADN mutante y de tipo salvaje) como mutantes o mixtas y 487/487 (100 %) muestras de tipo salvaje puras como de tipo salvaje. Se identifico una sola muestra mixta (como se indica por secuenciación de Sanger) como una muestra de tipo salvaje mediante el ensayo divulgado en la presente memoria. Los valores de Tm producidos por cada sonda SMB en el entorno de dianas de tipo salvaje o mutantes eran altamente reproducibles. Para dianas de tipo salvaje, las sondasrrs-1400,eis-1 yeis-2 mostraron valores medios de Tm de 70,1 °C ± 0,15, 63,9 °C ± 0,19 y 69 °C ± 0,23, respectivamente (Tabla 3). Para dianas de Tm mutantes, A1401G y C1402T, las mutaciones dieron como resultado una disminución de 3,9 °C (± 0,17) y 5,6 °C (± 0,21) en los valores de Tm en la sondarrs-1400, respectivamente (Tabla 3). De manera similar, las sondaseis-1 yeis-2 detectaron robustamente una serie de mutaciones en la región promotora deeiscomo mutante desarrollando una disminución de 4,3 °C a 6,5 °C en los valores de Tm, en comparación con los valores de Tm de tipo salvaje esperados (Tabla 3). Los ensayos de PCR realizados en los dos laboratorios diferentes en Rutgers e ITRC estaban en completo acuerdo para todas las muestras detectadas como de tipo salvaje y mutante, así como mezclas. The SMB-based assay disclosed herein detected resistance to AMK and KAN by searching for mutations in the M.tb gene and promoter that have known associations with resistance. The assay consisted of a PCR step followed by Tm analysis in the presence of SMB probes complementary to portions of the M.tb target amplicons. The inventors first evaluated the ability of the assay to identify target mutations in artificial oligonucleotides and sequenced DNA templates from selected wild-type and mutant M.tb strains (data not shown). Wild-type sequences were identified by the presence of Tm values within 1 °C of the known mean values for the wild-type targets. Mutant sequences were identified by a shift in Tm values of at least five standard deviations from the mean wild-type Tm values. The ability of the assay to detect the most prevalent mutations associated with AMK and KAN resistance was then assessed in clinical DNA samples. Assays were performed on a panel of 603 clinical samples, consisting of 487 samples with wild-type sequences and 116 samples with mutations in the test targets. Five of these samples had mixtures of both wild-type and mutant DNA detected by Sanger sequencing. The SMB assay correctly identified 115/116 (99%) mutant or mixed samples (heterogeneous samples containing both mutant and wild-type DNA) as mutant or mixed and 487/487 (100%) pure wild-type samples as wild-type. A single mixed sample (as indicated by Sanger sequencing) was identified as a wild-type sample by the assay disclosed herein. The Tm values produced by each SMB probe in the background of wild-type or mutant targets were highly reproducible. For wild-type targets, rs-1400, eis-1, and eis-2 probes showed mean Tm values of 70.1 °C ± 0.15, 63.9 °C ± 0.19, and 69 °C ± 0.23, respectively (Table 3). For mutant Tm targets, A1401G and C1402T, the mutations resulted in a decrease of 3.9 °C (± 0.17) and 5.6 °C (± 0.21) in Tm values for rs-1400 probe, respectively (Table 3). Similarly, the eis-1 and eis-2 probes robustly detected a range of mutations in the eis promoter region as a mutant resulting in a 4.3°C to 6.5°C decrease in Tm values, compared to the expected wild-type Tm values (Table 3). PCR assays performed at the two different laboratories at Rutgers and ITRC were in complete agreement for all samples detected as wild-type and mutant, as well as mixtures.

Los resultados del ensayo nos permitieron segregar claramente las 603 muestras en tipos de agrupaciones de Tm de tipo salvaje y mutante basándose en sus patrones de Tm de tres puntos individuales (Fig. 1). El ensayo identificó correctamente mutaciones en las 75 muestras que sólo contenían la mutación A1401G (Tabla 3, Fig.2, panel A). Tres de las cuatro muestras que contenían mezclas de A1401G y secuencia de tipo salvaje también se detectaron como mixtas de tipo salvaje/mutante basándose en la presencia de un pico de Tm doble. Una única muestra que contenía una mezcla de la mutación C1402T y ADN de tipo salvaje también se identificó por la presencia de picos de Tm dobles de la muestra con una Tm específica para el mutante para la mutación C1402T (Tabla 3, Fig. 2, panel A). Las 32 muestras con mutaciones en la región promotora deeisincluyeron cinco polimorfismos diferentes (en las posiciones -8, -10, -12, -14 y -37). Todas estas mutaciones se detectaron con éxito por una cualquiera de las SMB deeis(Tabla 3, Fig.2, paneles B y C). Cuatro muestras que tenían mutaciones tanto en el genrrscomo en la región promotora deeistambién se detectaron correctamente como mutantes dobles (Tabla 3). La secuenciación del genrrsno identificó ninguna muestra con una mutación del codón 1484, independientemente de su patrón de susceptibilidad a fármacos. Ejemplo 3. Identificación de la resistencia a amikacina The assay results allowed us to clearly segregate the 603 samples into wild-type and mutant Tm cluster types based on their individual three-spot Tm patterns (Fig. 1). The assay correctly identified mutations in all 75 samples containing only the A1401G mutation (Table 3, Fig. 2, panel A). Three of the four samples containing mixtures of A1401G and wild-type sequence were also detected as mixed wild-type/mutant based on the presence of a double Tm peak. A single sample containing a mixture of the C1402T mutation and wild-type DNA was also identified by the presence of double Tm peaks from the sample with a mutant-specific Tm for the C1402T mutation (Table 3, Fig. 2, panel A). The 32 samples with mutations in the deeis promoter region included five different polymorphisms (at positions -8, -10, -12, -14, and -37). All of these mutations were successfully detected by any one of the deeis SMBs (Table 3, Fig. 2, panels B and C). Four samples that had mutations in both the deeis gene and the deeis promoter region were also successfully detected as double mutants (Table 3). Sequencing of the deeis gene did not identify any sample with a codon 1484 mutation, regardless of its drug susceptibility pattern. Example 3. Identification of amikacin resistance

En este ejemplo, se realizaron ensayos para evaluar el rendimiento del ensayo molecular en relación con los resultados de las pruebas fenotípicas de susceptibilidad a fármacos. El rendimiento aparente de una prueba genotípica de susceptibilidad a fármacos puede variar dependiendo de las mutaciones seleccionadas para su inclusión en la prueba y el ensayo fenotípico que se usa como patrón de oro (Kim, S. J. 2005 Eur Respir J 25:564-569; Rigouts, L., et al., 2013, J Clin Microbiol 51:2641-2645; y Van Deun, A., et al.,2013, J Clin Microbiol 51:2633-2640). Considerando el método de ensayo de susceptibilidad a fármacos basado en LJ como el patrón de oro (realizado para todas las 603 muestras de estudio), la Tm de SMB derrscaracterística de la mutación A1401G, clasificaba 82/90 de las muestras resistentes a AMK como resistentes, (sensibilidad del 91,1 %; CI del 95 %, del 82,8 % al 96,8 %). La Tm de tipo salvaje clasificó 512/513 de las muestras susceptibles a AMK como susceptibles. Un aislado individual entre los 513 aislados susceptibles a AMK se identificó como una mezcla de ADN de tipo salvaje y mutante C1402T mediante el ensayo de SMB divulgado en la presente memoria debido a la presencia de un doble pico claro generado por la sonda SMB derrs, correspondiente a la Tm de tipo salvaje y a una Tm específica del mutante C1402T (Figura 2, panel A). Esto también se confirmó mediante secuenciación de Sanger. Dado que estudios previos han mostrado que la mutación C1402T no codifica resistencia a AMK (24), la Tm específica correspondiente a la mutación C1402T puede considerarse como un indicador de susceptibilidad a AMK. Esta consideración dio como resultado que el ensayo divulgado en la presente memoria detecte correctamente todas las muestras 513/513 susceptibles a AMK, dando como resultado una especificidad del 100 % (95 % de CI, 99 al 100 %). La inclusión de los valores de Tm característicos para mutaciones en la región promotora deeisen el análisis no aumentó la sensibilidad para detectar la resistencia a AMK, pero disminuyó la especificidad del 100 % al 93,8 % (95 % de CI, 91,2 al 95,6 %). Estos resultados son consistentes con informes previos que sugieren que las mutaciones en el promotor deeisno están asociadas con la resistencia a AMK como se define en el ensayo de susceptibilidad a fármacos LJ (Campbell 2011 y Zaunbrecher 2009). In this example, assays were performed to evaluate the performance of the molecular assay in relation to the results of phenotypic drug susceptibility testing. The apparent performance of a genotypic drug susceptibility test can vary depending on the mutations selected for inclusion in the test and the phenotypic assay used as the gold standard (Kim, S. J. 2005 Eur Respir J 25:564-569; Rigouts, L., et al., 2013, J Clin Microbiol 51:2641-2645; and Van Deun, A., et al.,2013, J Clin Microbiol 51:2633-2640). Considering the LJ-based drug susceptibility testing method as the gold standard (performed for all 603 study samples), the SMB derrs Tm, characteristic of the A1401G mutation, classified 82/90 of the AMK-resistant samples as resistant, (sensitivity 91.1%; 95% CI, 82.8% to 96.8%). The wild-type Tm classified 512/513 of the AMK-susceptible samples as susceptible. One individual isolate among the 513 AMK-susceptible isolates was identified as a mixture of wild-type and C1402T mutant DNA by the SMB assay disclosed herein due to the presence of a clear double peak generated by the SMB derrs probe, corresponding to the wild-type Tm and a C1402T mutant-specific Tm (Figure 2, panel A). This was also confirmed by Sanger sequencing. Since previous studies have shown that the C1402T mutation does not encode AMK resistance (24), the specific Tm corresponding to the C1402T mutation can be considered as an indicator of AMK susceptibility. This consideration resulted in the assay disclosed herein correctly detecting all 513/513 AMK susceptible samples, resulting in a specificity of 100% (95% CI, 99 to 100%). Inclusion of the characteristic Tm values for mutations in the deei promoter region in the analysis did not increase the sensitivity for detecting AMK resistance, but decreased the specificity from 100% to 93.8% (95% CI, 91.2 to 95.6%). These results are consistent with previous reports suggesting that mutations in the deeisno promoter are associated with AMK resistance as defined by the LJ drug susceptibility assay (Campbell 2011 and Zaunbrecher 2009).

Ejemplo 4. Identificación de la resistencia a la kanamicina Example 4. Identification of kanamycin resistance

El rendimiento de un ensayo para detectar la resistencia a KAN también se evaluó usando pruebas de susceptibilidad a fármacos basadas en LJ como patrón de oro para todas las 603 muestras. Utilizando los valores de Tm generados por la SMB derrsdivulgada en la presente memoria típica para la mutación A1401G o C1402T para definir la resistencia, el ensayo detectó 82/106 muestras como resistentes a KAN (sensibilidad 77,4 %; CI del 95 % 68,0 a 84,7 %). Por el contrario, utilizando una Tm de SMB derrscaracterística de la diana de tipo salvaje para definir la susceptibilidad, identificó 496/497 muestras susceptibles a KAN como susceptibles (Tabla 4) (especificidad 99,8 %; CI del 95 %, 98,7 al 100 %). La adición de los valores de Tm de las dos SMB deeiscaracterísticos de mutaciones en la la región promotora deeisa la definición de resistencia, aumentó la sensibilidad para detectar la resistencia a KAN de 77,4 % a 87,7 % (CI del 95 %, 79,5 a 93 %), ya que 11 muestras resistentes a KAN adicionales se clasificaron como resistentes. Sin embargo, la especificidad disminuyó del 99,8 % al 95,6 % (CI del 95 %, 93,3 al 97,1 %) ya que 21 muestras susceptibles a KAN con mutaciones en el promotor deeisse detectaron ahora “falsamente” como resistentes a KAN (Tabla 4). The performance of an assay to detect KAN resistance was also evaluated using LJ-based drug susceptibility testing as a gold standard for all 603 samples. Using the Tm values generated by the herein-disclosed dersMB typical for the A1401G or C1402T mutation to define resistance, the assay detected 82/106 samples as KAN resistant (sensitivity 77.4%; 95% CI 68.0 to 84.7%). In contrast, using a dersMB Tm characteristic of the wild-type target to define susceptibility, it identified 496/497 KAN-susceptible samples as susceptible (Table 4) (specificity 99.8%; 95% CI 98.7 to 100%). The addition of Tm values from the two SMBs characteristic of mutations in the deiisse promoter region to the definition of resistance increased the sensitivity for detecting KAN resistance from 77.4% to 87.7% (95% CI, 79.5% to 93%), as 11 additional KAN-resistant samples were classified as resistant. However, specificity decreased from 99.8% to 95.6% (95% CI, 93.3% to 97.1%) as 21 KAN-susceptible samples with deiisse promoter mutations were now “falsely” detected as KAN-resistant (Table 4).

Después, se realizó un análisis similar usando resultados de ensayo de susceptibilidad a fármacos basados en MGIT como patrón de oro para las 560 de las muestras para las que estaba disponible un resultado de MGIT. Este subconjunto incluía todas las muestras que albergaban solamente mutaciones en el promotor deeis. La comparación de los resultados del ensayo con el patrón de oro basado en MGIT ayudó a aclarar los mutantes deeiscon resistencia discordante a KAN en medio LJ. Usando MGIT como patrón de oro y sólo los valores de Tm de SMB derrscaracterísticos para las mutaciones A1401G o C1402T para definir la resistencia a KAN, solo se identificaron 63/113 muestras resistentes a KAN como resistentes por el ensayo de SMB (sensibilidad 55,8 %; CI del 95 %, 46,1 a 65 %). A la inversa, el uso de la Tm de SMB derrscaracterística para la diana de tipo salvaje para definir la susceptibilidad identificó 445/447 muestras como susceptibles a KAN (especificidad 99,8 %; CI del 95 %, 98,5 a 100 %; Tabla 4). A diferencia del caso con las pruebas de susceptibilidad basadas en LJ, la inclusión de los valores de Tm característicos para las mutaciones del promotor deeisen este caso aumentó la sensibilidad para el ensayo de resistencia del 55,8 % al 82,3 %, permaneciendo la especificidad del ensayo para la resistencia a KAN muy alta al 99,5 % (CI del 95 %, 98,2 al 100 %). Por lo tanto, basándose en una prueba de susceptibilidad basada en MGIT, el ensayo deeispermitió la detección de 29 muestras resistentes a KAN adicionales sin afectar a la especificidad (Tabla 4). A similar analysis was then performed using MGIT-based drug susceptibility assay results as the gold standard for the 560 of the samples for which an MGIT result was available. This subset included all samples harboring only mutations in the deeis promoter. Comparison of the assay results with the MGIT-based gold standard helped to elucidate deeis mutants with discordant KAN resistance on LJ medium. Using MGIT as the gold standard and only the characteristic SMB Tm values for the A1401G or C1402T mutations to define KAN resistance, only 63/113 KAN-resistant samples were identified as resistant by the SMB assay (sensitivity 55.8%; 95% CI, 46.1 to 65%). Conversely, using the SMB Tm characteristic of the wild-type target to define susceptibility identified 445/447 samples as susceptible to KAN (specificity 99.8%; 95% CI, 98.5 to 100%; Table 4). In contrast to the case with LJ-based susceptibility testing, including the Tm values characteristic of the deei promoter mutations in this case increased the sensitivity for the resistance assay from 55.8% to 82.3%, while the assay specificity for KAN resistance remained very high at 99.5% (95% CI, 98.2 to 100%). Thus, based on an MGIT-based susceptibility test, the deei assay allowed the detection of an additional 29 KAN-resistant samples without affecting specificity (Table 4).

Ejemplo 5. Relación entre mutaciones detectadas por el ensayo y MIC Example 5. Relationship between mutations detected by the assay and MIC

La discordancia entre la resistencia como se define por el ensayo divulgado en la presente memoria y la resistencia como se define por dos métodos de ensayo de susceptibilidad fenotípica divulgados en la presente memoria implicaba principalmente aislados con mutaciones en el promotor deeis. Estudios previos han mostrado que las mutaciones en el promotor deeisdan lugar a niveles relativamente bajos de resistencia a KAN, mientras que las mutaciones en el genrrsdan como resultado un alto nivel de resistencia a AMK, KAN y CAP (Campbell 2011; Du, Q., et al., 2013, Diagn Microbiol Infect Dis 77:138-142; Georghiou 2012; y Zaunbrecher 2009). Un hallazgo adicional en los resultados fue la discordancia entre los resultados de la prueba de susceptibilidad basada en LJ frente a MGIT. Se realizó un ensayo de MIC para explorar más cuidadosamente la relación entre las mutaciones enrrsy promotor deeis, y sus patrones de susceptibilidad diferencial en el sistema LJ y MGIT. Las muestras que eran susceptibles tanto a AMK como a KAN (y de tipo salvaje en ambas regiones diana), o elegidas para ser representativas de los tipos de mutación más comunes en los dos genes diana (rrsA1401G yeisG(-10)A, C(-14)T y G(-37)T) se ensayaron por el método MYCOTB para determinar su MIC. También se probaron como controles aislados adicionales que se sabía que eran de tipo salvaje en ambas dianas de ensayo. Se observó que las MIC de AMK de los aislados que sólo tenían mutaciones en promotor deeis(sin mutaciones enrrs) variaban entre 0,25 μg/ml y 2 μg/ml, mostrando la mayoría de las muestras MIC de 0,5 μg/ml a 1 μg/ml (Fig. 3). Sólo un mutante del promotor deeistenía una MIC de AMK de 4 μg/ml. Los aislados de control sin mutación en el promotor deeiso enrrstenían MIC entre 0,25 µg/ml y 0,5 µg/ml de intervalo. Por tanto, las MIC de AMK de los aislados con secuencias promotoras deeisde tipo salvaje o mutante se solapaban sustancialmente. Por el contrario, las MIC de KAN para la mayoría de los mutantes del promotor deeisvariaron de 5 μg/ml a 20 μg/ml, mostrando un aislado una MIC de 40 μg/ml (Fig. 3). Sólo dos mutantes del promotor deeistenían MIC bajas de 2,5 μg/ml. Los aislados con secuencias de promotor deeisde tipo salvaje mostraron MIC entre 0,6 µg/ml y 2,5 µg/ml, que es de 2 a 30 veces menor que la MIC media de la MIC de los mutantes del promotor deeis(Fig.3). Por tanto, en contraste con la situación con AMK, las MIC de KAN de los aislados de tipo salvaje se solapaban muy poco con las MIC de KAN de los mutantes del promotor deeis. Estos resultados sugieren fuertemente que los mutantes del promotor deeisdeberían considerarse que tienen un nivel de bajo a moderado de resistencia a KAN incluso si no se detecta resistencia en ensayos de susceptibilidad basados en LJ o incluso basados en MGIT. The discordance between resistance as defined by the assay disclosed herein and resistance as defined by two phenotypic susceptibility testing methods disclosed herein primarily involved isolates with mutations in the deeis promoter. Previous studies have shown that mutations in the deeis promoter result in relatively low levels of resistance to KAN, whereas mutations in the rrs gene result in high level resistance to AMK, KAN, and CAP (Campbell 2011; Du, Q., et al., 2013, Diagn Microbiol Infect Dis 77:138-142; Georghiou 2012; and Zaunbrecher 2009). An additional finding in the results was the discordance between the results of the LJ-based susceptibility test versus MGIT. An MIC assay was performed to more carefully explore the relationship between the enrrs and deeis promoter mutations, and their differential susceptibility patterns in the LJ and MGIT systems. Samples that were susceptible to both AMK and KAN (and wild-type in both target regions), or chosen to be representative of the most common mutation types in the two target genes (rrsA1401G and eisG(-10)A, C(-14)T, and G(-37)T) were tested by the MYCOTB method for their MIC. Additional isolates known to be wild-type in both test targets were also tested as controls. The AMK MICs of isolates carrying only deeis promoter mutations (without enrrs mutations) were found to range from 0.25 μg/ml to 2 μg/ml, with most samples showing MICs of 0.5 μg/ml to 1 μg/ml (Fig. 3). Only one deeis promoter mutant had an AMK MIC of 4 μg/ml. Control isolates without deeis promoter mutation had MICs in the 0.25 μg/ml to 0.5 μg/ml range. Thus, the AMK MICs of isolates with wild-type and mutant deeis promoter sequences overlapped substantially. In contrast, the KAN MICs for most deeis promoter mutants ranged from 5 μg/ml to 20 μg/ml, with one isolate showing a MIC of 40 μg/ml (Fig. 3). Only two deeis promoter mutants had MICs as low as 2.5 μg/ml. Isolates with wild-type deeis promoter sequences showed MICs between 0.6 μg/ml and 2.5 μg/ml, which is 2- to 30-fold lower than the mean MIC of deeis promoter mutants (Fig. 3). Thus, in contrast to the situation with AMK, the KAN MICs of wild-type isolates had very little overlap with the KAN MICs of deeis promoter mutants. These results strongly suggest that deeis promoter mutants should be considered to have a low to moderate level of resistance to KAN even if resistance is not detected in LJ-based or even MGIT-based susceptibility assays.

Ejemplo 6. Especificidad del ensayo contra bacterias distintas deM.Tb.Example 6. Specificity of the assay against bacteria other than M.Tb.

La especificidad analítica del ensayo se ensayó frente a un panel de 18 especies de micobacterias no tuberculosas (NTM) obtenidas del depósito de la ATCC (Manassas, Virginia, EE. UU.), 121 cepas clínicas de NTM que representan 26 especies, y 18 especies de bacterias gram positivas y gram negativas. La regiónrrsdiana en el ensayo aquí está altamente conservada entre diferentes especies de NTM. Por lo tanto, el ensayo derrsgeneró una Tm de 70 °C (que es idéntica a la Tm generada en presencia de ADN deM.tbde tipo salvaje) para todas las NTM ensayadas como se esperaba en base a la homología de secuencia esperadaM. xenopi,que no generó ninguna Tm. Las especies de NTM que generan valores de Tm idénticos aM.tbsusceptible a aminoglucósidos no se esperaría que provocara un resultado de prueba de resistencia falsa. Cuando el ADN deM.tbde cepas resistentes a AMK y KAN conrrsmutante se mezcló con un exceso de 10 a 20 veces de ADN de NTM, se produjo un pico de Tm doble distinto mediante el ensayo, correspondiente a un valor de Tm mutante de la diana deM.tby un valor de Tm de tipo salvaje de la secuencia de NTM (datos no mostrados) que indican que pueden detectarse mutaciones enrrsasociadas a resistencia enM. tbmediante el ensayo en este caso incluso en presencia de un fondo grande de ADN de NTM. No se generó curva de fusión visible por las sondas deeisen presencia de cualquier especie de NTM ensayada incluso cuando se añadieron 10<7>equivalentes genómicos de ADN al ensayo de PCR. Ninguna de las bacterias gram positivas o gram negativas produjo valores de Tm para ninguna de las SMB derrso oeis; por tanto, no provocaron ninguna llamada de resistencia falsa que se realice mediante el ensayo. The analytical specificity of the assay was tested against a panel of 18 nontuberculous mycobacteria (NTM) species obtained from the ATCC repository (Manassas, VA, USA), 121 clinical NTM strains representing 26 species, and 18 species of Gram-positive and Gram-negative bacteria. The target region in the assay here is highly conserved among different NTM species. Therefore, the assay generated a Tm of 70 °C (which is identical to the Tm generated in the presence of wild-type M. tb DNA) for all NTM tested as expected based on the expected sequence homology to M. xenopi, which did not generate any Tm. NTM species that generate Tm values identical to aminoglycoside-susceptible M. tb would not be expected to elicit a false resistance test result. When M. tb DNA from AMK- and KAN-resistant mutant strains was mixed with a 10- to 20-fold excess of NTM DNA, a distinct two-fold Tm peak was produced by the assay, corresponding to a mutant Tm value of the M. tb target and a wild-type Tm value of the NTM sequence (data not shown) indicating that resistance-associated mutations in M. tb can be detected by the assay in this case even in the presence of a large background of NTM DNA. No visible melting curve was generated by the deei probes in the presence of any NTM species tested even when 10<7> genomic equivalents of DNA were added to the PCR assay. None of the Gram-positive or Gram-negative bacteria produced Tm values for any of the derrso oei SMBs; therefore, they did not cause any false resistance calls to be made by the assay.

Ejemplo 7. Causas genéticas adicionales de resistencia a AMK y KAN Example 7. Additional genetic causes of resistance to AMK and KAN

El estudio en este ejemplo incluyó 22 muestras que eran resistentes a AMK y/o KAN, pero tenían el genrrsy las secuencias promotoras deeisde tipo salvaje. Investigaciones recientes han sugerido que las mutaciones en la región no traducida (UTR) en 5' del genwhiB7pueden causar resistencia a aminoglucósidos enM.tb(27). Determinar si las mutaciones enwhiB7podrían ser responsables de algunos de los aislados fenotípicamente resistentes, pero susceptibles al ensayo, las 22 muestras se secuenciaron en una región de 412 pb en 5’ del sitio de inicio del genwhiB7más una porción del marco de lectura abierto dewhiB7. Como un conjunto de control, también se secuenciaron 30 aislados susceptibles en general elegidos aleatoriamente. De los 22 aislados discordantes, seis aislados de tres pacientes mostraron mutaciones en la región 5'UTR dewhiB7. Una muestra tenía una deleción de citosina en la posición 138 en la 5'UTR, dos muestras de un paciente contenían una mutación A a G en la posición 237, y las tres muestras restantes de un único paciente mostraron una mutación A a C en la posición 273 (Tabla 5) considerando el sitio de inicio de la transcripción como 1 (Reeves, A. Z., 2013, 57:1857-1865). Tres muestras de un único paciente no pudieron generar ninguna amplificación a partir de la 5'UTR después de intentos repetidos de PCR a pesar de que los controles de PCR positivos funcionaban. Esto sugirió la presencia de una gran deleción en la región 5'UTR, ya que un fragmento de 275 pb podía amplificarse fácilmente desde dentro del ORF dewhiB7para las tres muestras. Todas las muestras con mutaciones enwhiB7eran resistentes solamente a KAN, lo que es consistente con el mecanismo de acción que se presume parawhiB7por regulación al alza del geneis(Reeves 2013). Las MIC de KAN para estos aislados también eran bajas a 5 μg/ml, lo que es similar a lo observado para los mutantes del promotor deeis. Ninguna de las 30 muestras de control que eran susceptibles a aminoglucósidos tenía ninguna mutación en la 5'UTR del genwhiB7. Son necesarios estudios adicionales para confirmar la relación de estas mutaciones y la deleción en la 5'UTR del genwhiB7con resistencia a aminoglucósidos. Sin embargo, la ausencia de tales mutaciones en las cepas susceptibles implica que podrían tener algún papel para jugar en la resistencia a aminoglucósidos y ensayos futuros podrían dirigirse a estas mutaciones para mejorar la sensibilidad para detectar resistencia a KAN de bajo nivel. The study in this example included 22 samples that were resistant to AMK and/or KAN, but had the wild-type gene and deeis promoter sequences. Recent research has suggested that mutations in the 5' untranslated region (UTR) of the whiB7 gene may cause aminoglycoside resistance in M. tb(27). To determine whether mutations in whiB7 might be responsible for some of the phenotypically resistant, but susceptible isolates in the assay, all 22 samples were sequenced in a 412 bp region 5' of the whiB7 gene start site plus a portion of the whiB7 open reading frame. As a control set, 30 randomly chosen generally susceptible isolates were also sequenced. Of the 22 discordant isolates, six isolates from three patients showed mutations in the 5'UTR of whiB7. One sample had a cytosine deletion at position 138 in the 5'UTR, two samples from one patient contained an A to G mutation at position 237, and the remaining three samples from a single patient showed an A to C mutation at position 273 (Table 5) considering the transcription start site as 1 (Reeves, A. Z., 2013, 57:1857-1865). Three samples from a single patient failed to generate any amplification from the 5'UTR after repeated PCR attempts despite working positive PCR controls. This suggested the presence of a large deletion in the 5'UTR region as a 275 bp fragment could be readily amplified from within the whiB7 ORF for all three samples. All samples with mutations in whiB7 were resistant only to KAN, which is consistent with the presumed mechanism of action of whiB7 via upregulation of the is gene (Reeves 2013). The KAN MICs for these isolates were also low at 5 μg/ml, which is similar to that observed for the is promoter mutants. None of the 30 control samples that were susceptible to aminoglycosides had any mutations in the 5'UTR of the whiB7 gene. Further studies are needed to confirm the relationship of these mutations and the deletion in the 5'UTR of the whiB7 gene to aminoglycoside resistance. However, the absence of such mutations in the susceptible strains implies that they may have some role to play in aminoglycoside resistance and future assays could target these mutations to improve the sensitivity to detect low-level KAN resistance.

Tabla 3: Valores de temperatura de fusión (Tm) de las sondas de rrs y eis ensayadas frente a ADN clínico con secuencias de tipo salvaje y mutantes Table 3: Melting temperature (Tm) values of the rrs and eis probes tested against clinical DNA with wild-type and mutant sequences

SD representa /- la desviación estándar de los valores de Tm para cada una de las sondas para las diferentes muestras clínicas y dTm representa la diferencia en Tm de las secuencias mutantes respecto a las secuencias de tipo salvaje para cada sonda. SD represents /- the standard deviation of the Tm values for each of the probes for the different clinical samples and dTm represents the difference in Tm of the mutant sequences relative to the wild-type sequences for each probe.

SD; desviación estándar, dTM; delta Tm SD; standard deviation, dTM; delta Tm

Las sondas no 1, 2 y 3 corresponden a las sondas rrs-1400, eis-1 y eis-2 respectivamente. Probes 1, 2 and 3 correspond to probes rrs-1400, eis-1 and eis-2 respectively.

Tabla 4: Susceptibilidad de las cepas clínicas a AMK y KAN por los métodos LJ y MGIT y su relación con las mutaciones presentes en el gen rrs y la región promotora de eisTable 4: Susceptibility of clinical strains to AMK and KAN by the LJ and MGIT methods and their relationship with the mutations present in the rrs gene and the eis promoter region

LJ y MGIT implican pruebas de susceptibilidad mediante las proporciones de LJ y los métodos de MGIT, respectivamente. LJ and MGIT involve susceptibility testing using the LJ proportions and MGIT methods, respectively.

Tabla 5: Susceptibilidad de las cepas clínicas a AMK y KAN y mutaciones en la región no traducida en 5’ del gen whiB7Table 5: Susceptibility of clinical strains to AMK and KAN and mutations in the 5' untranslated region of the whiB7 gene

LJ y MGIT implican ensayo de susceptibilidad por los métodos de proporciones LJ y MGIT, respectivamente. LJ and MGIT involve susceptibility testing by the LJ and MGIT proportion methods, respectively.

ND; no determinado, NM; sin mutación, R; resistente, S; susceptible. ND; not determined, NM; no mutation, R; resistant, S; susceptible.

Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. Un kit para detectarMycobacterium tuberculosisresistente a múltiples fármacos en una muestra, comprendiendo el kit:1. A kit for detecting multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in a sample, the kit comprising: una primera sonda de ácido nucleico para una primera región, siendo dicha primera región un genkatGdeMycobacterium tuberculosis, en donde la primera sonda de ácido nucleico comprende una secuencia de sonda que tiene una secuencia de SEQ ID No: 56, ya first nucleic acid probe for a first region, said first region being a gene knockout of Mycobacterium tuberculosis, wherein the first nucleic acid probe comprises a probe sequence having a sequence of SEQ ID No: 56, and una segunda sonda de ácido nucleico para una segunda región seleccionada del grupo que consiste en genrpoB, gengyrA, gengyrB, promotor deinhA, genrrs, promotor deeisy genembBdeMycobacterium tuberculosis.a second nucleic acid probe for a second region selected from the group consisting of genrpoB, gengyrA, gengyrB, deinhA promoter, genrrs, deeis promoter, and genembB of Mycobacterium tuberculosis. 2. El kit de la reivindicación 1, en donde la primera o segunda sonda de ácido nucleico está marcada.2. The kit of claim 1, wherein the first or second nucleic acid probe is labeled. 3. El kit de la reivindicación 2, en donde la primera o segunda sonda de ácido nucleico está marcada con un fluoróforo y un apantallador en sus dos extremos, respectivamente.3. The kit of claim 2, wherein the first or second nucleic acid probe is labeled with a fluorophore and a quencher at its two ends, respectively. 4. El kit de la reivindicación 3, en donde el fluoróforo es fluoresceína, cianina 5, TexasRed o TAMRA.4. The kit of claim 3, wherein the fluorophore is fluorescein, cyanine 5, TexasRed or TAMRA. 5. El kit de la reivindicación 3 ó 4, en donde el apantallador es BHQ1, BHQ2 o DABCYL.5. The kit of claim 3 or 4, wherein the shield is BHQ1, BHQ2 or DABCYL. 6. El kit de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la primera o segunda sonda de ácido nucleico es una sonda lineal, una sonda Taqman, una sonda de baliza molecular o una sonda de baliza molecular descuidada. 6. The kit of any one of claims 1-5, wherein the first or second nucleic acid probe is a linear probe, a Taqman probe, a molecular beacon probe or a neglected molecular beacon probe. 7. El kit de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, que comprende además un par de cebadores directos e inversos para amplificar una porción de un genkatGdeMycobacterium tuberculosis, en donde el cebador directo comprende una secuencia que es al menos un 80 % idéntica a la SEQ ID NO: 7, 8 ó 9 y el cebador inverso comprende una secuencia que es al menos un 80 % idéntica a la SEQ ID NO: 10 u 11.7. The kit of any one of claims 1-5, further comprising a pair of forward and reverse primers for amplifying a portion of a genekatG of Mycobacterium tuberculosis, wherein the forward primer comprises a sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 7, 8 or 9 and the reverse primer comprises a sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 10 or 11. 8. El kit de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde la segunda región es el genrpoBo el genrrs. 8. The kit of any one of claims 1-7, wherein the second region is the genrpoBo the genrrs. 9. El kit de la reivindicación 8, que comprende además una ADN polimerasa, nucleótidos de extensión y un tampón.9. The kit of claim 8, further comprising a DNA polymerase, extension nucleotides and a buffer. 10. Un método para detectarMycobacterium tuberculosisresistente a múltiples fármacos en una muestra usando un kit según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.10. A method for detecting multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in a sample using a kit according to any one of claims 1 to 9. 11. Un método para detectarMycobacterium tuberculosisresistente a múltiples fármacos en una muestra, que comprende:11. A method for detecting multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in a sample, comprising: amplificar una primera secuencia diana de ácido nucleico con un primer par de cebadores para generar un primer amplicón, siendo el primer par de cebadores específico para una porción de una región del genkatG,en donde el cebador directo comprende una secuencia que es al menos un 80 % idéntica a la SEQ ID NO: 7, 8 ó 9 y el cebador inverso comprende una secuencia que es al menos un 80 % idéntica a la SEQ ID NO: 10 u 11, detectar una primera mutación en el primer amplicón,amplifying a first nucleic acid target sequence with a first primer pair to generate a first amplicon, the first primer pair being specific for a portion of a region of the gene katG, wherein the forward primer comprises a sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 7, 8 or 9 and the reverse primer comprises a sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 10 or 11, detecting a first mutation in the first amplicon, determinar la presencia deMycobacterium tuberculosisresistente a múltiples fármacos en la muestra en base a la presencia de la primera mutación,determine the presence of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in the sample based on the presence of the first mutation, en donde la presencia de la mutación es indicativa de la resistencia a fármacos;where the presence of the mutation is indicative of drug resistance; en donde la etapa de detección se realiza mediante un proceso que comprendewhere the detection stage is carried out by a process comprising poner en contacto el primer amplicón con una primera sonda específica de dicha mutación en condiciones que conducen a una hibridación para formar un híbrido sonda-diana;contacting the first amplicon with a first probe specific for said mutation under conditions conducive to hybridization to form a probe-target hybrid; realizar un análisis de la temperatura de fusión (Tm) para determinar un valor de Tm de ensayo para dicho híbrido sonda-diana; yperforming a melting temperature (Tm) analysis to determine an assay Tm value for said probe-target hybrid; and comparar el valor de Tm de ensayo con un valor de Tm de referencia predeterminado,compare the test Tm value with a predetermined reference Tm value, mediante lo cual el valor de Tm de ensayo, si es diferente del valor de Tm predeterminado, indica la presencia de la mutación,whereby the test Tm value, if different from the default Tm value, indicates the presence of the mutation, en donde la primera sonda comprende una secuencia de sonda que tiene una secuencia de la SEQ ID No: 56.wherein the first probe comprises a probe sequence having a sequence of SEQ ID No: 56. 12. El método de la reivindicación 11, en donde el valor de Tm de ensayo, si es menor que el valor de Tm de referencia predeterminado, indica la presencia de la mutación.12. The method of claim 11, wherein the test Tm value, if less than the predetermined reference Tm value, indicates the presence of the mutation. 13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11-12, que comprende además amplificar una segunda secuencia diana de ácido nucleico con un segundo par de cebadores para generar un segundo amplicón, siendo el segundo par de cebadores específico para una porción de una segunda región seleccionada del grupo que consiste en el genrpoB, gengyrA, gengyrB, promotor deinhA, genrrs, promotor deeisy genembB.13. The method of any one of claims 11-12, further comprising amplifying a second nucleic acid target sequence with a second primer pair to generate a second amplicon, the second primer pair being specific for a portion of a second region selected from the group consisting of the genrpoB, gengyrA, gengyrB, deinhA promoter, genrrs, deeis promoter, and genembB.
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